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基于ARM+DSP架构的准在线诊断系统硬件平台研究

作　者: 任晓丹
导　师: 孙俊杰
学　校: 郑州大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 故障诊断 准在线 OMAP-L138 硬件平台 嵌入式Linux
分类号: TH165.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 77次
引　用: 2次
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内容摘要


随着故障诊断技术的不断发展和完善,以及传感技术、微电子技术、计算机、网络通信等相关技术的突破和发展,应用于故障诊断的仪表仪器和系统也在不断发展、完善。工程实践中日益强调故障诊断系统的可靠性,对其智能化、网络化以及故障诊断与设备维修管理的融合程度等方面的要求也越来越高。本文针对目前常见的离线诊断系统和在线诊断系统的优缺点,提出了一种准在线诊断系统的设计方案。准在线诊断系统可用于对没有配备在线监测诊断系统的设备进行长时间的状态监测和诊断。它具有一定的数据分析处理能力和较大的数据存储容量,可支持其进行长时间的状态监测和诊断,同时继承了便携式诊断设备轻便、灵活的特点,可灵活配置或采用框架结构安装以支持系统长时间工作。针对准在线诊断系统的功能要求,本课题主要完成了以下工作：系统的整体设计根据对准在线诊断系统的功能分析,以ARM+DSP架构的OMAP-L138处理器为核心,采用应用广泛的嵌入式Linux为软件支撑,进行系统各个功能模块的设计开发。》系统硬件平台的开发在OMAP-L138处理器的基础上,利用其丰富的外围设备接口资源,进行各个功能模块的设计开发,主要包括信息采集模块、存储模块、人机交互模块(LCD显示屏和触摸屏)、通信模块、电源管理模块以及双机组合使用的设计。系统软件平台的构建分析了系统的驱动程序,着重介绍了信息采集模块的驱动程序开发；在已有软件资源的基础上进行了引导程序U-Boot、Linux内核和JFFS2根文件系统的修改、配置和编译,构建了系统运行所需的软件环境。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-16
  1.1 故障诊断技术简介  10-12
    1.1.1 故障诊断技术的形成和发展  10-11
    1.1.2 故障诊断技术的原理与实施方法  11-12
  1.2 故障诊断系统研究现状  12-14
  1.3 课题的来源、目的和意义  14-15
    1.3.1 课题的来源  14
    1.3.2 课题的目的和意义  14-15
  1.4 课题主要研究内容  15-16
2 系统的功能分析和设计规划  16-24
  2.1 系统的功能分析  16
  2.2 系统的整体设计规划  16-21
    2.2.1 系统硬件设计规划  17-19
    2.2.2 系统的操作系统的选择  19-21
  2.3 系统的开发工具和开发环境  21-23
    2.3.1 系统的开发工具的选择  21-22
    2.3.2 系统的开发环境的建立  22-23
  2.4 本章小结  23-24
3 系统硬件平台的开发  24-57
  3.1 OMAP-L138微处理器简介  24-27
  3.2 信息采集模块的设计  27-38
    3.2.1 传感器  28-29
    3.2.2 信号滤波  29-30
    3.2.3 信号放大  30-32
    3.2.4 信号调理电路  32
    3.2.5 A/D转换器  32-36
    3.2.6 键相电路  36-38
  3.3 存储模块的设计  38-44
    3.3.1 FLASH存储设备扩展  38-39
    3.3.2 DDR2 SDRAM扩展  39-40
    3.3.3 SD卡接口扩展  40-42
    3.3.4 SATA硬盘接口扩展  42-44
  3.4 显示模块的设计  44-48
    3.4.1 LCD显示屏  45-48
    3.4.2 触摸屏  48
  3.5 通信接口的设计  48-51
    3.5.1 以太网接口  48-50
    3.5.2 USB接口  50-51
    3.5.3 UART接口  51
  3.6 电源管理模块的设计  51-54
  3.7 双机组合使用的设计  54-56
  3.8 本章小结  56-57
4 系统驱动程序开发  57-65
  4.1 系统设备驱动程序概述  57-59
  4.2 信息采集模块的驱动程序开发  59-64
    4.2.1 信息采集模块的工作原理  59-60
    4.2.2 信息采集模块的驱动程序  60-64
  4.3 本章小结  64-65
5 系统软件平台的构建  65-76
  5.1 引导加载程序——Bootloader  65-69
    5.1.1 Bootloader的选型  65-66
    5.1.2 U-Boot移植  66-69
  5.2 嵌入式Linux内核的移植  69-72
  5.3 Linux根文件系统的移植  72-75
  5.4 本章小结  75-76
6 总结与展望  76-78
  6.1 工作总结  76-77
    6.1.1 主要研究内容  76
    6.1.2 创新点  76
    6.1.3 总结  76-77
  6.2 工作展望  77-78
参考文献  78-83
致谢  83-84
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  84

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺 > 柔性制造系统及柔性制造单元 > 故障诊断和维护
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