基于DSP+ARM双核CPU的塞拉门控制器研制
发布时间：2024-01-30 12:54
中国高铁事业发展前景广阔,相较于其他交通工具,高铁的运能大,能耗比低,同时具有安全舒适,污染小等优点。高铁塞拉门系统的安全与稳定是高速铁路安全运行的关键因素之一。本课题源自对高性能、高安全性的塞拉门系统的项目需求。通过对现有的塞拉门控制器缺陷的反思与进一步研究,本文对更具安全可靠性的设计模式进行了研究。首先,本文根据塞拉门系统功能要求,提出详细的功能设计方案,然后介绍了双核通信的基本架构及双核通信的实现基础,确定了采用双核芯片作为塞拉门控制器的核心控制芯片。并通过与早期的塞拉门系统控制的设计方式的对比,确定了本设计塞拉门控制器的核心芯片为TI公司的OMAPL138芯片。然后根据塞拉门功能及架构,充分利用芯片特性和片上资源,分模块对外围电路进行原理图设计,包括主芯片选型及电路设计、电源管理模块、存储模块、电压电流采样模块、数字量输入输出模块、以太网通信模块、CAN通信模块等。随后,根据芯片特点进行职能划分,分两个部分进行软件设计。如主处理器的双核通信的实现、以太网软件功能,从处理器的开关门软件设计、定时器模块设计、SPI转CAN通信设计、故障诊断设计等。最后对设计出来的塞拉门控制器进行了...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 背景及研究意义
1.2 国内外现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 塞拉门发展趋势
1.2.4 双核异构处理器的发展
1.3 课题研究内容及章节安排
1.3.1 本课题研究内容
1.3.2 论文章节安排
第2章 塞拉门控制器系统功能及双核通信
2.1 塞拉门组成结构及其作用
2.2 塞拉门功能介绍
2.2.1 自检及初始化
2.2.2 基本开关门功能
2.2.3 障碍物诊断处理功能
2.2.4 紧急状况开门功能
2.2.5 机械隔离功能
2.2.6 事件触发报警功能
2.2.7 故障诊断及处理功能
2.2.8 以太网通信功能
2.3 双核通信
2.3.1 Syslink技术及其依赖
2.3.2 异构处理器架构
2.4 本章小结
第3章 塞拉门控制器系统硬件设计
3.1 系统硬件设计架构
3.2 主控芯片选型及电路设计
3.2.1 主控芯片选型及资源分配
3.2.2 双核芯片最小系统
3.3 电源管理模块
3.3.1 核心板电源管理模块
3.3.2 底板电源管理模块
3.4 存储模块
3.4.1 Linux操作系统存储模块
3.4.2 诊断数据存储模块
3.5 电流电压采样模块
3.5.1 电流采样模块
3.5.2 电压采样模块
3.6 数字量输入/输出模块
3.6.1 数字量输入模块
3.6.2 数字量输出模块
3.7 电机驱动模块
3.8 通信模块
3.8.1 USB转串口通信模块
3.8.2 SPI转CAN通信模块
3.8.3 以太网通信模块
3.9 本章小结
第4章 塞拉门控制器系统软件设计
4.1 系统软件功能构架
4.2 主处理器软件设计
4.2.1 双核通信功能实现
4.2.2 以太网通信
4.3 系统从处理器程序设计
4.3.1 开关门逻辑设计
4.3.2 输入/输出检测处理设计
4.3.3 定时器模块设计
4.3.4 故障诊断模块设计
4.3.5 CAN通信设计
4.3.6 电机控制软件设计
4.4 本章小结
第5章 塞拉门控制器调试
5.1 调试准备
5.1.1 调试内容
5.1.2 调试工具
5.2 双核通信测试
5.2.1 OMAPL138硬件测试
5.2.2 双核组件驱动测试
5.2.3 核间通信测试
5.2.4 等时温度测试
5.3 以太网相关测试
5.4 系统基本功能测试
5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
本文编号：3890191
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 背景及研究意义
1.2 国内外现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 塞拉门发展趋势
1.2.4 双核异构处理器的发展
1.3 课题研究内容及章节安排
1.3.1 本课题研究内容
1.3.2 论文章节安排
第2章 塞拉门控制器系统功能及双核通信
2.1 塞拉门组成结构及其作用
2.2 塞拉门功能介绍
2.2.1 自检及初始化
2.2.2 基本开关门功能
2.2.3 障碍物诊断处理功能
2.2.4 紧急状况开门功能
2.2.5 机械隔离功能
2.2.6 事件触发报警功能
2.2.7 故障诊断及处理功能
2.2.8 以太网通信功能
2.3 双核通信
2.3.1 Syslink技术及其依赖
2.3.2 异构处理器架构
2.4 本章小结
第3章 塞拉门控制器系统硬件设计
3.1 系统硬件设计架构
3.2 主控芯片选型及电路设计
3.2.1 主控芯片选型及资源分配
3.2.2 双核芯片最小系统
3.3 电源管理模块
3.3.1 核心板电源管理模块
3.3.2 底板电源管理模块
3.4 存储模块
3.4.1 Linux操作系统存储模块
3.4.2 诊断数据存储模块
3.5 电流电压采样模块
3.5.1 电流采样模块
3.5.2 电压采样模块
3.6 数字量输入/输出模块
3.6.1 数字量输入模块
3.6.2 数字量输出模块
3.7 电机驱动模块
3.8 通信模块
3.8.1 USB转串口通信模块
3.8.2 SPI转CAN通信模块
3.8.3 以太网通信模块
3.9 本章小结
第4章 塞拉门控制器系统软件设计
4.1 系统软件功能构架
4.2 主处理器软件设计
4.2.1 双核通信功能实现
4.2.2 以太网通信
4.3 系统从处理器程序设计
4.3.1 开关门逻辑设计
4.3.2 输入/输出检测处理设计
4.3.3 定时器模块设计
4.3.4 故障诊断模块设计
4.3.5 CAN通信设计
4.3.6 电机控制软件设计
4.4 本章小结
第5章 塞拉门控制器调试
5.1 调试准备
5.1.1 调试内容
5.1.2 调试工具
5.2 双核通信测试
5.2.1 OMAPL138硬件测试
5.2.2 双核组件驱动测试
5.2.3 核间通信测试
5.2.4 等时温度测试
5.3 以太网相关测试
5.4 系统基本功能测试
5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
本文编号：3890191
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