基于ARM和LINUX的故障录波装置设计

论文摘要

随着计算机技术的飞速发展尤其是嵌入式系统的出现和广泛应用,传统的故障录波装置在可靠性,配置和成本上出现许多缺陷,本文针对上述情况提出了一种基于嵌入式系统的故障录波装置设计方案。该方案采用基于ARM920T核心的三星S3C2410A嵌入式芯片的模块化结构,结合嵌入式Linux操作系统,并开发了Linux设备驱动程序,同时在大量实测实验基础上选择出适合嵌入式硬件平台的测距选相算法,使之符合故障录波装置的各种功能要求。该方案充分利用嵌入式系统在硬件上结构简洁、高效、针对性强,软件上实时、多任务、占用硬件资源少等特点,改变了传统录波器的前后台机的结构模式,大大提高了装置的可靠性和灵活性,降低了成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 本课题的研究背景和意义
• 1.2 故障录波器在电力系统中的作用
• 1.3 故障录波装置的发展过程和应用现状
• 1.4 故障录波器当前存在的问题
• 1.5 本论文的主要工作
• 第二章 新型故障录波装置设计概述
• 2.1 装置的设计思想及特点
• 2.2 装置CPU 的选择
• 2.3 操作系统的选择
• 2.4 装置的硬件结构
• 2.4.1 数据采集模块
• 2.4.2 监控模块
• 2.5 装置的性能和记录功能
• 2.6 启动方式和启动判据
• 2.7 数据记录时间和方式
• 2.8 后台机（远方录波主站）录波数据的记录格式
• 第三章 嵌入式 LINUX 设备驱动及应用程序
• 3.1 嵌入式LINUX
• 3.1.1 Linux 的移植
• 3.1.2 Linux 内核结构和编译
• 3.2 LINUX 设备驱动程序
• 3.2.1 设备驱动
• 3.2.1.1 设备驱动主要组成
• 3.2.1.2 设备和模块分类
• 3.2.2 数据结构和基本函数
• 3.2.2.1 设备驱动关键数据结构
• 3.2.2.2 设备驱动基本函数
• 3.2.3 设备驱动程序加载
• 第四章 嵌入式故障录波装置监控模块的开发
• 4.1 嵌入式监控模块中LCD 控制模块以及驱动开发
• 4.1.1 S3C2410A 的LCD 控制模块介绍
• 4.1.2 嵌入式LINUX 下的LCD 显示器驱动程序开发
• 4.1.2.1 Linux 下的帧缓冲设备
• 4.1.2.2 Linux 下的帧缓冲设备驱动程序编写
• 4.1.2.3 应用程序对帧缓冲设备的操作
• 4.2 嵌入式监控模块中SD 卡的应用及驱动开发
• 4.2.1 SD 存储卡的控制流程及操作
• 4.2.1.1 SD 卡模式的总线协议
• 4.2.1.2 SD 卡寄存器
• 4.2.1.3 SD 卡操作过程
• 4.2.2 Linux 的SD 卡驱动程序实现
• 4.2.1.1 SD 卡控制器的操作
• 4.2.1.2 SD 卡驱动程序实现
• 4.3 嵌入式监控模块的触摸屏控制模块以及驱动开发
• 4.3.1 四线电阻式触摸屏
• 4.3.2 S3C2410A 触摸屏模块的操作
• 4.3.3 嵌入式Linux 下的触摸屏驱动程序及应用
• 4.3.4 触摸屏的应用程序
• 第五章 对称分量选相算法在故障录波装置应用
• 5.1 嵌入式平台的故障录波装置选相方法
• 5.1.1 突变量电流选相
• 5.1.2 对称分量选相
• 5.2 对称分量选相算法在故障录波装置中的应用
• 5.2.1 两种选相算法的区别
• 5.2.2 动模实验结果分析
• 5.2.2.1 动模实验一
• 5.2.2.2 动模实验二
• 5.2.2.3 实验结果分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学位论文