基于嵌入式Linux的科学仪器工作状态记录器的研制
发布时间：2021-06-11 08:45
大型科学仪器工作状态监测系统建设是国家科技基础条件平台建设的重要项目之一（No.2004DKA10010, No.2005DKA10103）,仪器工作状态记录器的研制是该项目的重要内容,它是上层信息系统的数据来源。论文主要研究嵌入式系统的软硬件开发技术,在此基础上,开发基于嵌入式系统的大型科学仪器工作状态记录器。论文选用ARM内核的32位单片机S3C44B0X作为嵌入式系统的微控制器,扩展外围设备包括光电隔离的状态检测模块,Flash程序存储器SST39VF1601,SDRAM动态数据存储器HY57V641620,NVRAM与Nand Flash,RTL8019以太网接口,SL811HS的USB控制器接口及电源、时钟、复位等。嵌入式操作系统采用μCLinux,论文介绍了μCLinux的开发环境,讨论了引导程序Bootloader,μCLinux内核配置方法及内核生成,并编写了基于μCLinux操作系统的硬件设备驱动程序和各功能应用程序。使用多线程技术实现了记录器多种功能的独立设计,采用N+1线程冗余技术和进程管理监测技术等进行软件高可用性设计。
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大型科学仪器工作状态监测系统的整体结构
并经过信号调理转换成逻辑电平送入单片机监测。客观、准检测是监测模块的基础和关键技术之一，目前可检测电压量、开光等。检测的部位主要是仪器控制面板的操作指示电路、仪器工作状态和仪器的指示灯等；根据《大型科学仪器有效工作机时标准》针、厂家和型号的大型科学仪器采取灵活的检测手段；确保客观、并确保仪器的安全，不影响大型科学仪器的正常工作。检测方式分为接触式和非接触式两种。接触式检测通过直接接入检测标志仪器工作状态的电流、电压、开关量等来记录大型科学变化；非接触式采用检测部分与大型科学仪器通过光信号获取仪信号，以此保证仪器的安全。本文有两种检测接口：（1）接触式。信号通过光电隔离后与单片机连接，单片机检测态，低电平即表示仪器工作。这种接口可以与仪器的开关及驱动态指示信号连接，如图 3-2 所示。
光敏电阻在没有光照射时的电阻值大于阻值小于 10K ，本文用光敏电阻和施密特非门组成敏电阻紧贴仪器工作指示灯，当仪器工作时，指示灯电阻上，则电阻两端电压降低，经非门整形后控制三到低电平则表示仪器开始工作了。此种方式记录器的上是隔离的，不会对仪器的电气部分造成任何影响，
【参考文献】：
期刊论文
[1]科学仪器工作状态监测装置的设计与实现[J]. 马骏骁,李伟,杨智君,田地,邱春玲. 分析化学. 2007(03)
[2]基于S3C44B0X和uCLinux的嵌入式网络系统的实现[J]. 杨瑞亚,肖璋,方俊彬. 微计算机应用. 2006(03)
[3]基于ARM7TDMI的μClinux内核配置与移植[J]. 赵建光,王社国. 福建电脑. 2006(05)
[4]基于ARM的嵌入式Boot Loader浅析[J]. 白伟平,包启亮. 微计算机信息. 2006(11)
[5]基于ARM的嵌入式以太网通信的实现[J]. 段海龙,彭辉俊,程健. 机械与电子. 2006(02)
[6]μClinux下NAND FLASH的JFFS2文件系统的移植[J]. 曾卫华,高世臣,魏秋菊. 计算机应用. 2005(S1)
[7]基于μClinux嵌入式车载网络系统的CAN总线设备驱动程序设计[J]. 黄涛,周德恒. 计算机应用. 2005(S1)
[8]大型科学仪器工作状态监测系统简介[J]. 田地,邱春玲,杨智君,马骏骁,王丰贵,陈璐,邓广福,商飞,李伟. 实验技术与管理. 2005(12)
[9]从视频监控看嵌入式系统的高可用性设计[J]. 姜磊,徐立鸿. 单片机与嵌入式系统应用. 2005(10)
[10]基于ARM的μCLinux的裁剪、移植[J]. 刘飞飞,罗云. 电子工程师. 2005(06)
本文编号：3224206
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大型科学仪器工作状态监测系统的整体结构
并经过信号调理转换成逻辑电平送入单片机监测。客观、准检测是监测模块的基础和关键技术之一，目前可检测电压量、开光等。检测的部位主要是仪器控制面板的操作指示电路、仪器工作状态和仪器的指示灯等；根据《大型科学仪器有效工作机时标准》针、厂家和型号的大型科学仪器采取灵活的检测手段；确保客观、并确保仪器的安全，不影响大型科学仪器的正常工作。检测方式分为接触式和非接触式两种。接触式检测通过直接接入检测标志仪器工作状态的电流、电压、开关量等来记录大型科学变化；非接触式采用检测部分与大型科学仪器通过光信号获取仪信号，以此保证仪器的安全。本文有两种检测接口：（1）接触式。信号通过光电隔离后与单片机连接，单片机检测态，低电平即表示仪器工作。这种接口可以与仪器的开关及驱动态指示信号连接，如图 3-2 所示。
光敏电阻在没有光照射时的电阻值大于阻值小于 10K ，本文用光敏电阻和施密特非门组成敏电阻紧贴仪器工作指示灯，当仪器工作时，指示灯电阻上，则电阻两端电压降低，经非门整形后控制三到低电平则表示仪器开始工作了。此种方式记录器的上是隔离的，不会对仪器的电气部分造成任何影响，
【参考文献】：
期刊论文
[1]科学仪器工作状态监测装置的设计与实现[J]. 马骏骁,李伟,杨智君,田地,邱春玲. 分析化学. 2007(03)
[2]基于S3C44B0X和uCLinux的嵌入式网络系统的实现[J]. 杨瑞亚,肖璋,方俊彬. 微计算机应用. 2006(03)
[3]基于ARM7TDMI的μClinux内核配置与移植[J]. 赵建光,王社国. 福建电脑. 2006(05)
[4]基于ARM的嵌入式Boot Loader浅析[J]. 白伟平,包启亮. 微计算机信息. 2006(11)
[5]基于ARM的嵌入式以太网通信的实现[J]. 段海龙,彭辉俊,程健. 机械与电子. 2006(02)
[6]μClinux下NAND FLASH的JFFS2文件系统的移植[J]. 曾卫华,高世臣,魏秋菊. 计算机应用. 2005(S1)
[7]基于μClinux嵌入式车载网络系统的CAN总线设备驱动程序设计[J]. 黄涛,周德恒. 计算机应用. 2005(S1)
[8]大型科学仪器工作状态监测系统简介[J]. 田地,邱春玲,杨智君,马骏骁,王丰贵,陈璐,邓广福,商飞,李伟. 实验技术与管理. 2005(12)
[9]从视频监控看嵌入式系统的高可用性设计[J]. 姜磊,徐立鸿. 单片机与嵌入式系统应用. 2005(10)
[10]基于ARM的μCLinux的裁剪、移植[J]. 刘飞飞,罗云. 电子工程师. 2005(06)
本文编号：3224206
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