给大家分享5篇关于嵌入式实时操作系统的计算机专业论文

今天分享的是关于嵌入式实时操作系统的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到嵌入式实时操作系统等主题,本文能够帮助到你

基于嵌入式实时操作系统的全数字在线式UPS的设计

这是一篇关于功率因数校正,三电平逆变器,嵌入式实时操作系统,数字信号处理器,不间断电源,重复控制的论文, 主要内容为UPS(不间断电源)在通信、金融、工业控制等领域应用广泛。而目前国内对于数字化在线式UPS的研究,尤其是大功率的设备相对国外先进水平还比较薄弱。本文提出一种基于嵌入式实时操作系统的全数字在线式单进单出的交流不间断电源的设计方案,并制作样机调试完毕。本文提出一种结构简单的PFC(Power Factor Correction,功率因数校正电路)的拓扑结构,直流侧采用双BUS(直流母线),但是正、负BUS共用一个储能电感,相比较于传统的双BUS电路拓扑节省了一个电感。PFC部分,从PFC电路的硬件选型到建立PFC电路的交流小信号模型到基于重复控制PID控制、前馈控制等控制理论的控制系统架构的建立,最后在DSP56F8356(数字信号处理器)上实现了该控制算法,并在整机上调试成功。逆变器部分,采用二极管钳位的单相三电平逆变,有效的降低了IGBT的耐压要求,而控制上只要设置合适的开关函数就能转化成与单相半桥逆变电路的一样。本文设计了单相三电平逆变电路的输出滤波器、建立了单相三电平逆变器的基于状态空间平均法的数学模型,提出了基于重复控制、比例控制、前馈控制的控制器,并在DSP56F8356上实现了该控制算法,最终在样机上调试完毕。在控制电路方面设计了电压、电流的采样电路,IGBT的驱动电路、静态开关的驱动电路、DSP56F8356最小系统的设计、介绍了DSP56F8356的AD模块、PWM模块等与硬件相关的片上资源,并调试好。鉴于传统的前后台系统的一些制约,本文提出了基于嵌入式实时操作系统的软件架构。文中详细介绍了如何将嵌入式实时操作系统移植到DSP56F8356上,如何划分UPS控制软件的任务,UPS系统软件的主要时序等内容。

嵌入式实时操作系统RTOS在X射线高压发生器上的应用

这是一篇关于嵌入式实时操作系统,RTOS,X射线,高压发生器的论文, 主要内容为X射线的发现在人类医学史上具有重要的意义,如今X射线被广泛应用于临床疾病的诊断与治疗。随着计算机技术与电子技术的发展,医疗影像诊断形式也层出不穷,因此对于X射线系统中的关键部件高压发生器控制来说,不仅需要满足控制射线稳定精确的需求,更需要满足对不同医疗影像模式的支持。而目前X射线高压发生器嵌入式软件还停留于前后台系统的时代,前后台系统是一个小型系统,具有低复杂度,也被称为轮询系统,这种系统虽然系统开销少,但是每个模块的执行时间无法得到确定,处理起复杂的多任务协同运作时实时性较差。前后台系统只适用于单一的任务执行。目前X射线高压发生器系统控制软件如果要在前后台系统上进一步开发已到达支持更多曝光模式的目的是非常困难的。而嵌入式实时操作系统正是为了多任务协同工作而设计的。嵌入式实时操作系统是嵌入式技术发展史上一个标志性的里程碑。基于嵌入式实时操作系统设计的嵌入式软件层次架构明确,不仅有优秀的实时性,还具有极强的扩展性,和可移植性。因此研究基于嵌入式实时操作系统的X射线高压发生器嵌入式控制软件系统具有重要意义。本文介绍了基于TMS320F28xx平台的嵌入式实时操作系统TI-RTOS Kernel的X射线高压发生器嵌入式控制软件设计,根据X射线高压发生器控制系统,划分了系统层次,分配了任务及任务优先级,定义了各层间的接口,并基于Mailbox和状态机的设计,实现各任务间的同步与执行。针对不同医疗影像技术需要X射线高压发生器支持的曝光模式,设计了满足其应用场景曝光流程与错误机制。在本文的最后,将嵌入式控制软件应用于高压发生器平台进行曝光测试,测试结果表明基于嵌入式实时操作系统的高压发生器嵌入式控制软件不仅实现了对不同曝光模式的支持,在实时性和可靠性上都有大幅提高,更重要的是基于嵌入式实时操作系统的嵌入式软件开发简单,模块划分清晰,可扩展性强,不仅可为未来高压发生器的发展打下良好的基础,而且对X射线高压发生器以外的不同场合和控制对象的应有具有参考价值。

基于μC/OS-Ⅱ嵌入式开发平台的设计与实现

这是一篇关于嵌入式实时操作系统,任务调度,数据队列,微控制器局域网的论文, 主要内容为嵌入式系统融合了微电子、计算机软/硬件、通信和电子工程等多种技术、广泛应用于航空、航天、仪器仪表、工业控制、家用电器、信息家电和3C(Computer、Communication & Control)等领域,是科技集成创新的主要手段。嵌入式操作系统也由于RTOS(Real-Time Operation System)的编程方式比传统的编程方式有着明显的优越性,在越来越多的场合得到广泛的应用,研究和开发具有现场总线功能的嵌入式实时操作系统开发平台具有重要的现实意义。论文首先从嵌入式系统的基本概念入手,对在嵌入式系统中使用RTOS的必要性,RTOS的发展现状和发展趋势等方面进行了简单综述,然后着重分析了操作系统μ C/OS-Ⅱ内核结构,如:任务调度、时间管理、通讯机制以及内存管理等。在此基础上,并以带有数据处理能力较强的8位单片机的Z84C15开发机为控制对象,以抢占式内核μ C/OS-Ⅱ为嵌入式操作系统,以Borland C++ 4.5为编译环境搭建了一套嵌入式操作系统软硬件开发平台,并完成了基于μ C/OS-Ⅱ的部分板级支持包BSP(Board Support Package)的开发,包括数据队列(Data Queue)的设计、串行输入/输出控制器SIO(Serial Input/Output Controller)驱动程序设计、微控制器局域网CAN(Controller Area Network)现场总线驱动程序设计。在设计的开发平台之上,通过开发平台与设计的实验板通讯程序调试,验证了数据队列的设计、SIO驱动程序设计和CAN总线驱动程序正确性。这种开发过程简洁方便,体现了基于嵌入式操作系统平台的开发优势,达到了预期的设计目的。该平台可以避免嵌入式开发人员对Z84C15重复性设计,缩短开发周期。同时也使嵌入式开发人员从繁杂的CPU和硬件控制工作中解脱出来,从而能够专注于应用系统的开发,提高开发效率。论文最后指出了操作系统μ C/OS-Ⅱ的缺陷,如时钟中断延时、内存和任务栈的浪费,并提出了改进方案,为下一步的研究工作提供了有价值的建议。

一种Modbus协议的多主站实现方法研究

这是一篇关于Modbus多主站协议栈,RS-485总线,嵌入式实时操作系统的论文, 主要内容为随着传统工业向数字化、智能化转型的脚步不断加快,工业现场对通信网络的要求也在不断提高,传统的工业通信网络已无法满足当今制造业的全部需求。然而,基于Modbus协议和RS-485半双工总线的传统通信系统存在网络拓扑结构单一且无法对不同通信速率的从站节点进行有效组网,从而易产生“孤岛节点”的问题。这一情况在复杂的通信网络内尤为普遍,给工业生产带来极大不便。本文在遵守Modbus协议规则的前提下,提出了一种全新的Modbus网络拓扑结构,并基于此结构开发了一款Modbus多主站协议栈。该协议栈可同时创建多个Modbus主站,分时、交叉轮询多条不同通信速率的现场总线。在解决异频传输节点难以组网问题的同时,满足工业现场对通信协议的各项性能要求。首先,本文对Modbus多主站系统的研究现状进行调查,对Modbus通信原理、RS-485总线和嵌入式实时操作系统等技术进行分析,并从功能和非功能角度对Modbus多主站系统进行了需求分析。其次,根据Modbus多主站系统的功能需求分析,以意法半导体公司的32位微处理器为核心,设计了一款同时满足主站和从站物理层需求的硬件系统。该硬件系统由实时时钟、RS-485通信和电源转换等模块构成。再次,本文通过对Modbus多主站协议栈的状态机模块、数据帧检测模块、数据帧解析模块、功能码定义模块、多主站轮询模块和底层数据收发模块的设计,构建了协议栈框架,完成了协议栈的软件开发、参数配置和功能实现。最后,为了满足测试需求,本文开发了一款Modbus从站协议栈,并移植到自行开发的从站设备中,在实验室组建Modbus通信网络。通过在自行开发的硬件平台上进行测试验证,本文设计的Modbus多主站协议栈具有较好的实时性与稳定性。协议栈内各个状态机切换流畅,数据帧传输稳定可靠,各个功能码能够准确执行,基本满足工业控制领域对Modbus协议栈的要求。实现了Modbus多主站通信的目标,为消除通信网络内的“孤岛节点”提供新的解决方案。