用于仪器仪表系统集成的多种通信接口转换器的研究与实现

发布时间：2017-05-15 23:05

  本文关键词：用于仪器仪表系统集成的多种通信接口转换器的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：计算机总线和自动测试技术相结合已经成为测试领域的一个重要发展方向。本课题的主要任务分析研究了相关通信接口技术，并在此基础上实现相关接口之间的转换功能。 本文首先简要概述了USB、LAN、CAN和GPIB四种总线，以及介绍了四种总线的通信过程和通信原理，重点学习研究了这四种通信接口的关键技术。在对相关通信接口的认识上，，构建了以S3C2440为主控芯片的硬件开发平台，搭建了嵌入式Linux系统的软件开发环境。其中，硬件设计中重点介绍了核心板和底板的设计方案，在底板的设计中依次介绍了USB、LAN、CAN和GPIB接口电路的设计和实现；在软件设计中，主要介绍了嵌入式Linux系统的开发移植、系统设备驱动的开发设计、四种接口通信程序的设计和协议转换的实现。为了简单直观的调试通信接口和测试系统功能，二次开发和搭建了上位机。 最后，陈述了本课题的主要工作的完成情况，指出了应该完善的设计，展望了系统可拓展升级。本课题具有一定的现实指导意义和应用价值。
【关键词】：USB LAN CAN GPIB 接口转换 S3C2440 Linux
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 选题背景及意义8-10
• 1.1.1 选题背景介绍8-9
• 1.1.2 选题现实意义9-10
• 1.2 课题主要内容10-11
• 1.2.1 课题任务来源10
• 1.2.2 课题工作内容10-11
• 1.3 本章小结11-12
• 第二章 通信总线技术的分析与研究12-34
• 2.1 USB 总线技术的分析与研究12-18
• 2.1.1 USB 的拓扑结构12-13
• 2.1.2 USB 事务处理13-14
• 2.1.3 USB 的四种传输类型14-17
• 2.1.4 USB 描述符和设备的枚举17-18
• 2.2 LAN 总线技术的分析与研究18-24
• 2.2.1 TCP/IP 体系结构18-19
• 2.2.2 TCP/IP 数据处理过程19-21
• 2.2.3 TCP/IP 的建立与关闭21-24
• 2.3 CAN 总线技术的分析与研究24-28
• 2.3.1 CAN 总线的特点24
• 2.3.2 CAN 的分层结构24-25
• 2.3.4 报文的传送和帧结构25-28
• 2.4 GPIB 总线技术的分析与研究28-32
• 2.4.1 GPIB 总线结构及接口功能28-31
• 2.4.2 GPIB 标准命令31
• 2.4.3 GPIB 三线挂钩技术31-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 通信接口转换模块硬件设计与实现34-50
• 3.1 系统硬件方案设计34-35
• 3.2 核心板电路实现35-41
• 3.2.1 CPU 的选择与介绍35-36
• 3.2.2 核心板电路的主要芯片选型与介绍36-37
• 3.2.3 核心板电路的设计与分析37-41
• 3.3 USB 接口电路实现41-42
• 3.3.1 USB 接口芯片选择与介绍41
• 3.3.2 USB 接口硬件电路实现41-42
• 3.4 LAN 接口电路实现42-44
• 3.4.1 LAN 接口芯片选择与介绍42
• 3.4.2 LAN 接口硬件电路实现42-44
• 3.5 CAN 接口电路实现44-46
• 3.5.1 CAN 接口芯片介绍44-45
• 3.5.2 CAN 接口电路实现45-46
• 3.6 GPIB 接口电路实现46-48
• 3.6.1 GPIB 接口芯片选择与介绍46-47
• 3.6.2 GPIB 接口硬件电路实现47-48
• 3.7 本章小结48-50
• 第四章 构建通信接口转换器系统软件平台50-64
• 4.1 构建软件开发环境50-54
• 4.1.1 嵌入式 Linux 操作系统的选择50-51
• 4.1.2 基于 Linux 的嵌入式软件介绍51-52
• 4.1.3 基于 Linux 的嵌入式软件开发流程52
• 4.1.4 搭建嵌入式编译环境52-54
• 4.2 BootLoader 移植54-57
• 4.2.1 启动模式介绍54
• 4.2.2 BootLoader 基本工作原理54-55
• 4.2.3 U-boot 的移植55-57
• 4.3 Linux 内核移植57-58
• 4.4 构建文件系统58-62
• 4.4.1 嵌入式文件系统概述58-60
• 4.4.2 嵌入式根文件系统的制作60-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 通信接口转换模块驱动软件的实现64-84
• 5.1 通信接口转换模块驱动软件的实现64-69
• 5.1.1 Linux 设备驱动开发概述64-69
• 5.2 通信接口转换模块软件方案设计69
• 5.3 通信接口转换模块程序设计69-77
• 5.3.1 USB 接口程序的实现69-71
• 5.3.2 LAN 接口程序的实现~[19][20]71-74
• 5.3.3 CAN 接口程序的实现~[35][36]74-76
• 5.3.4 GPIB 接口程序的实现76-77
• 5.3.5 USB/LAN/CAN-GPIB 接口协议转换模块程序设计77
• 5.4 通信接口转换功能测试77-83
• 5.4.1 USB-GPIB 功能测试77-81
• 5.4.2 LAN-GPIB 功能测试81-82
• 5.4.3 CAN-GPIB 功能测试82-83
• 5.5 本章小结83-84
• 第六章 总结与展望84-86
• 致谢86-88
• 参考文献88-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 井涛;郭永瑞;;一种实用的SCPI语法分析设计方法[J];国外电子测量技术;2006年02期

2 王志萍,张东来;CAN通信中位定时的容差分析研究[J];测控技术;2005年08期

3 陈星燎,陈金树,陈锋;GPIB接口实现及应用[J];计算机应用研究;2003年02期

4 刘丽娟,雷旭,马怀俭;应用NAT9914实现GPIB接口讲者器件的方法[J];自动化与仪器仪表;2000年04期

5 耿晓玲;田小建;艾宝丽;;应用NAT9914设计GPIB接口板的方法[J];自动化与仪器仪表;2006年02期

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本文编号：369089