本文所研究的是基于微處理器ARM和操作系統(tǒng)Linux的嵌入式繼電保護(hù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面: 1.介紹了研究的背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀等內(nèi)容。 2.介紹了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。 3.介紹了嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件核心一嵌入式處理器以及軟件環(huán)境。本系統(tǒng)的硬件核心是Samsung公司推出的基于ARM的嵌入式處理器S3C2410X,軟件平臺(tái)則采用嵌入式操作系統(tǒng)Linux。 4.詳細(xì)分析了裝置的功能需求,并在此基礎(chǔ)上提出了裝置的總體設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)原則。 5.敘述了系統(tǒng)的硬件模塊及功能配置。 6.敘述了裝置軟件的設(shè)計(jì)以及具體實(shí)現(xiàn)過程。 通過硬件模塊的配置和軟件的設(shè)計(jì),提高了裝置的精度和動(dòng)作的可靠性以及軟件的可擴(kuò)展性,不僅可以完成傳統(tǒng)繼電器的所有保護(hù)功能,還具有對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量、事件記錄功能,各種信號(hào)的測(cè)量值和保護(hù)動(dòng)作值都可通過LCD顯示,并且同時(shí)通過RS—485通訊接口可進(jìn)行遠(yuǎn)方通訊。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 繼電保護(hù) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展,嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái),以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領(lǐng)域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面,ARM構(gòu)架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領(lǐng)域里占領(lǐng)先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面,適合國(guó)內(nèi)發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面并不理想。首先,國(guó)外成熟的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大都成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不適合強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用;其次,因大部分實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不公開源碼,使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強(qiáng)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性,但這類系統(tǒng)的基礎(chǔ)較為薄弱,面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對(duì)這種情況,結(jié)合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內(nèi)核理論及嵌入式強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特殊需求,特別是對(duì)μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎(chǔ)上,面向強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用,設(shè)計(jì)、構(gòu)造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內(nèi)核。這樣做的目的是為了提供一個(gè)基礎(chǔ)牢固、值得信賴的基本平臺(tái)。 本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面: 針對(duì)嵌入式環(huán)境中高效、簡(jiǎn)潔、易擴(kuò)展、易剪裁的要求,對(duì)內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)。內(nèi)核整體上采用分層結(jié)構(gòu),在各層中采用功能相對(duì)獨(dú)立的模塊:在最底層借鑒微核的原理,只提供最基本的功能模塊。 針對(duì)系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力需求,為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口,采用合理的半嵌套工作方式;保留FIQ為不可屏蔽中斷,在快速反應(yīng)場(chǎng)合使用;引入中斷分段處理機(jī)制解決中斷和任務(wù)的ITC機(jī)制共享,需要硬保護(hù)機(jī)制相互協(xié)調(diào)所引起的硬保護(hù)機(jī)制被隱性地泛濫使用問題。 針對(duì)應(yīng)用提出的系統(tǒng)行為的可預(yù)測(cè)性需求,在調(diào)度算法方面采用基于優(yōu)先級(jí)位圖的搶占閾值調(diào)度算法,提高了處理器的利用率和任務(wù)集合的可調(diào)度性,減少了內(nèi)核存儲(chǔ)開銷;在共享資源訪問控制方面,以優(yōu)先級(jí)天花板協(xié)議為依據(jù),使用互斥事件解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性能,本文還對(duì)內(nèi)核的時(shí)鐘管理、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后,通過實(shí)時(shí)性能測(cè)試,結(jié)果表明該實(shí)時(shí)內(nèi)核有很好的強(qiáng)實(shí)時(shí)特性。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 內(nèi)核設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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超聲波流量計(jì)以非接觸、精度高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),在氣象、石油、化工、醫(yī)藥、水資源管理等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。近年來,隨著數(shù)字處理技術(shù)和微處理器技術(shù)的發(fā)展,超聲波流量計(jì)作為一種測(cè)量?jī)x表也得到了長(zhǎng)足進(jìn)步。本課題將ARM微控制器用于流量測(cè)量?jī)x表的研制,拓展了儀表的開發(fā)空間,符合嵌入式技術(shù)的發(fā)展方向。 本文詳細(xì)介紹了超聲波時(shí)差法流量測(cè)量原理及基于LPC2214的超聲波流量計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和軟硬件實(shí)現(xiàn)方法,并對(duì)測(cè)時(shí)算法進(jìn)行了詳細(xì)討論。通過分析和借鑒國(guó)外超聲波流量測(cè)量的先進(jìn)技術(shù)和方法,得出了改進(jìn)的時(shí)差法測(cè)量方案。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)了超聲波發(fā)射、接收及放大電路,采用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字化接收信號(hào),并對(duì)ARM系統(tǒng)電路中的電源電路,存儲(chǔ)器電路,通信接口電路等進(jìn)行了詳細(xì)介紹。系統(tǒng)軟件詳細(xì)分析了嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的移植方法,給出構(gòu)建ARM-uClinux平臺(tái)的步驟,并基于此平臺(tái),完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。測(cè)時(shí)算法運(yùn)用數(shù)字濾波技術(shù)提高信號(hào)信噪比,采用方差比檢驗(yàn)方法和插值算法,提高測(cè)時(shí)定位精度。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)良好的人機(jī)交互界面和通信調(diào)試接口,提高了ARM系統(tǒng)的軟件開發(fā)調(diào)試效率;在保證流量計(jì)系統(tǒng)功能的同時(shí),盡量簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì),降低研制成本,使設(shè)計(jì)更具合理性。
標(biāo)簽: ARM 時(shí)差法 超聲波流量計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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實(shí)用單片機(jī)系統(tǒng)MS3分析,進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)MS3的移植,以實(shí)現(xiàn)兼容
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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39839電感量計(jì)算小巧實(shí)用的綠色軟件,根據(jù)輸入的線圈長(zhǎng)度、線圈直徑、導(dǎo)線直徑、線圈匝數(shù)及工作頻率快速計(jì)算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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電路分析是每個(gè)硬件工程師必備手段,如何分析好電路才能設(shè)計(jì)出更好的電路
標(biāo)簽: 電路分析基礎(chǔ)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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高精度電網(wǎng)功率因數(shù)測(cè)量加權(quán)插值FFT優(yōu)化算法
標(biāo)簽: FFT 高精度 電網(wǎng) 功率因數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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分析了大功率逆變電源IGBT關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生電壓尖峰的機(jī)理,并對(duì)影響電壓尖峰的主要因素進(jìn)行了分 析。通過應(yīng)用疊層復(fù)合母排可以降低主電路母線的分布電感,設(shè)計(jì)合理的吸收電路能夠改善開關(guān)器件的開關(guān)軌跡, 抑制尖峰電壓,使開關(guān)器件運(yùn)行在可靠的工作范圍內(nèi)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了吸收電路的有效性。
標(biāo)簽: IGBT 大功率 關(guān)斷電壓 分
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模糊控制是近代控制理論中一種基于模糊數(shù)學(xué)理論、采用語(yǔ)言規(guī)則與模糊推理等新穎技術(shù)的高級(jí)控制策略,它是當(dāng)前研究熱點(diǎn)——智能控制中的一個(gè)重要分支,發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛、實(shí)效顯著、引人關(guān)注。 本書主要內(nèi)容有模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、模糊邏輯理論、模糊控制系統(tǒng)與模糊控制器、模糊控制器的設(shè)計(jì)與分析、模糊控制理論研究、基于多值邏輯的硬件模糊控制器、模糊集成控制器與系統(tǒng)、模糊控制用的通用芯片和模糊控制應(yīng)用實(shí)例等。這次修訂著重增加了多值邏輯理論與應(yīng)用技術(shù)、模糊Petri網(wǎng)和模糊H網(wǎng)理論及嵌入式模糊Petri網(wǎng)知識(shí)表示與推理算法,以及基于多值邏輯的模糊控制器硬件實(shí)現(xiàn)機(jī)理、設(shè)計(jì)與性能分析等內(nèi)容。原理與理論部分的論述條理清楚,通俗易懂;應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例面廣量多,說明翔實(shí);全書圖文并茂,由淺入深;開卷有益,宜于自學(xué)入門。 本書可作為各高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級(jí)學(xué)生的教學(xué)與研究的參考用書;也可以作為信息學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域,特別是自動(dòng)化領(lǐng)域的高科技研究和開發(fā)部門與公司的工程技術(shù)人員、科研工作者的主要參考書。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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正交頻分復(fù)用(OnIlogonaJ Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)通過將整個(gè)信道分為多個(gè)帶寬相等并行傳輸?shù)淖有诺?,通過將信息經(jīng)過子信道獨(dú)立傳輸來實(shí)現(xiàn)通信,子信道的正交性可以保證最大限度的利用頻譜資源。OFDM系統(tǒng)通過循環(huán)前綴來消除符號(hào)間干擾(ISI),通過IDFT/DFT調(diào)制解調(diào)降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。由于其頻譜利用率高,抗多徑能力強(qiáng),在多種通信場(chǎng)合中都得到了應(yīng)用。雖然有著上述優(yōu)點(diǎn),但為了準(zhǔn)確的恢復(fù)信號(hào),信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)中必須實(shí)現(xiàn)的一環(huán)。 本文正是針對(duì)OFDM接收機(jī)中的信道估計(jì)模塊的運(yùn)算部件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,研究了OFDM信道估計(jì)的LS算法,一階線性插值算法,二次多項(xiàng)式插值算法,建立了適用于寬帶通信系統(tǒng)的信道估計(jì)模塊模型。其次研究了加法器電路和乘法器電路的實(shí)現(xiàn),包括進(jìn)位行波加法器,曼徹斯特進(jìn)位鏈,超前進(jìn)位加法器和乘法原理,陣列乘法器,wallace樹乘法器及BOOTH編碼算法,并分析了各種電路的特性及優(yōu)缺點(diǎn)。接著研究了幾種主要的除法器設(shè)計(jì)算法,包括數(shù)字循環(huán)算法,基于函數(shù)迭代的算法,以及CORDIC算法,結(jié)合信道估計(jì)的特點(diǎn)選擇了函數(shù)迭代和CORDIC算法作為具體實(shí)現(xiàn)的方法。最后,在前面的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了前面的設(shè)計(jì)方案。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 信道估計(jì) 模塊
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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