基于μC/OS-Ⅱ操作系统下总线式多模块系统的研究与开发

发布时间：2021-11-23 07:42

　　模块化设计是目前所流行的一种新的设计概念和方法。由于市场对机电产品的性能和质量等方面的要求越来越高,传统的设计方法已难满足,因此出现了模块化设计方法。模块化设计在国外机电产品中已获得广泛的应用,而在我国这种设计思想虽起步较晚但也越来越受到重视。随着高性能处理器、总线技术和嵌入式实时系统的快速发展,使得我们设计功能强大的模块化系统变得可能。在这些背景下,本文研究与设计了基于嵌入式实时系统的总线式模块化系统。本文设计的总线式模块化系统采用主从式结构,各模块均使用STM32微控制器为处理核心。输入模块主要负责采集数据,输出模块主要负责数据输出,主控模块通过SPI总线读取输入模块采集到的数据,进行数据的处理和运算,然后通过SPI总线传输到输出模块进行输出。本系统以SPI总线进行模块间的内部通信;CAN总线和以太网来接口外部通信。主控模块有以太网接口,用户可以通过远程访问本系统。本文首先介绍了系统相关技术及整体方案设计,然后详细讲述主控模块及从模块的硬件电路设计和基于嵌入式实时系统的各模块软件设计。最后,通过在ZJ17卷烟机上的成功应用表明系统的可行性。 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Cortex-M3内核结构图

芯片生产商在取得 ARM 公司的 CM3 内核的使用权后，就可其它功能模块，形成自己的微控制器芯片[19]。 STM32 系列芯片就是基于 CM3 内核并在此基础上集成了一系列外关系如图 2.2 所示。

（3）供选型号和封装形式多，这能使得 STM32 能够自如的运用到各种需求的控制系统中。（4）快捷的系统开发，STM32 配置了 JTAG 和 SWD 两种接口，只需要一个仿真器即可开发等待优点[20]。STM32 内部结构如图 2.3 所示，不同的型号具体配置不同。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]ZJ17卷接机组吸丝带导轨的结构改进[J]. 李卫,钱进,张超帅,郭乃伟.  郑州轻工业学院学报(自然科学版). 2014(05)
[3]ZJ17卷接机组供丝系统设计参数分析及改进[J]. 龚道平.  烟草科技. 2014(10)
[4]基于SPI的双DSP通信协议研究[J]. 解永军,许芳,王德清.  电子世界. 2014(14)
[5]ZJ17卷接机组烟丝在线回收装置的研制与应用[J]. 刘禹江,金姝彬,张朝晖,梁丰.  烟草科技. 2014(06)
[6]μC/OS-Ⅱ在数字化焊机控制系统中的应用[J]. 李永宁,杨华,陈国金.  机电工程. 2011(07)
[7]基于Linux的嵌入式交叉编译环境的建立及实现[J]. 刘永林,梁莹,王诗琴,师惠萍.  电脑开发与应用. 2011(07)
[8]μC/OS-Ⅱ在stm32上的移植[J]. 肖磊,张娜.  可编程控制器与工厂自动化. 2011(06)
[9]SPI总线及其在单片机系统中的应用[J]. 蒋伟,文昱.  科技广场. 2008(10)
[10]ARM与DSP的SPI通信设计实现[J]. 张岩,马旭东,张云帆.  工业控制计算机. 2008(09)

博士论文
[1]基于精简串行总线的小型模块化测试系统研究[D]. 吕富勇.南京理工大学 2010

硕士论文
[1]基于ARM+GPRS的远程无线监控系统的研究与开发[D]. 司海瑞.南京航空航天大学 2015
[2]BLVDS总线下多功能模块系统的研究与开发[D]. 王斌儒.南京航空航天大学 2014
[3]基于ARM的通信监控系统设计[D]. 宋洪金.西安电子科技大学 2013
[4]基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发[D]. 蒋立兵.北京邮电大学 2011
[5]基于ARM的嵌入式操作系统μC/OS-II的移植和应用研究[D]. 吴侃.电子科技大学 2009
[6]基于嵌入式的模块化控制系统设计[D]. 宁志明.大连海事大学 2009
[7]基于μC/OSⅡ的嵌入式操作系统关键技术的研究与改进[D]. 王劲松.北京邮电大学 2008
[8]机械产品模块化设计方法研究[D]. 祁卓娅.机械科学研究总院 2006



本文编号：3513429