论文题目: 嵌入式实时仿真平台接口通信技术的研究与应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 朱祎
关键词: 嵌入式系统,总线,实时仿真
文献来源: 上海海事大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文所属的“嵌入式仿真系统在船舶中应用基础研究”项目由交通部通达计划(编号：200432981007)资助，论文的目的是完成ARM+DSP双核嵌入式仿真平台与外围设备的通信(包括CAN现场总线通信硬件结构和相应通信程序的设计以及TMS320VC5470与TMS320LF2407的通信设计)，论文详述了自研嵌入式系统开发板的通信扩展工作，并根据已取得的进展对论文做出总结和展望。 本论文设计并实现了ARM+DSP嵌入式仿真平台与外围设备间通信的基本硬件系统和程序编制，探索了基于ARM+DSP的嵌入式系统与上位计算机和其它船舶实时仿真通信的技术路线。本文工作包括： ● 根据已初步开发成功的双核嵌入式系统硬件开发板的功能和基本结构，选择一种高效的处理器作为CAN总线控制器的母体和控制电机的主要处理器。 ● 完成TMS320LF2407 CPU板和相应电机功率驱动放大电路部分的硬件设计。 ● 完成CAN底层协议的程序设计和调试。 ● 使用同步串行接口模块(SPI)进行TMS320VC5470硬件电路板与TMS320LF2407功率驱动电路CPU板间的通信，并完成相应的通信程序设计和调试。 ● 针对已完成的上述各项设计内容，开发上位机通信界面，完成船舶柴油机推进系统仿真通信程序的编制，最终形成比较完整的ARM+DSP双核嵌入式仿真平台的外围通信系统。 本文第一章介绍本文课题的背景，国内外研究现状；第二章介绍ARM+DSP嵌入式仿真系统的特点；第三章论述ARM+DSP嵌入式仿真平台CAN总线的接口硬件；第四章阐述DSP2407的CAN总线通信原理及通信程序设计；第五章详细论述串行外设接口模块SPI通信原理及程序设计；第六章ARM+DSP嵌入式仿真平台的实时仿真通信程序的应用实例；第七章课题总结与未来展望。 本论文在自研ARM+DSP双核嵌入式仿真硬件电路板的基础上，引入CAN现场总线，初步实现了与监控上位计算机间的通信，并成功取得DSP5470双核硬件系统与带动仿真电机的DSP2407功率驱动电路之间的通信，同时给出了该环境下实时仿真通信应用程序的编制方法。本人参加了系统调研、设计的全过程，工作侧重于硬件选型和设计以及相应多个程序的编制和调试。 本文探索了诸如船舶推进装置这类复杂系统与上位机及现场设备间实时仿真通信的关键技术，迈出了具有基础性和开拓性的一步，其成果具有先进性和潜在的
论文目录:
第一章 引言
1.1 课题来源
1.2 本研究领域的国内外现状
1.3 本课题的主要研究任务及设计方案
1.4 本课题的实践意义和价值
第二章 ARM+DSP嵌入式仿真系统的特点
2.1 嵌入式系统的定义及其特点
2.2 ARM+DSP双核嵌入式仿真系统的特点
2.3 ARM+DSP双核嵌入式仿真系统与外围设备通信硬件结构特点
2.3.1 CAN总线通信
2.3.2 DSP5470的ARM7与外围功率驱动电路间的通信
第三章 ARM+DSP嵌入式仿真平台CAN总线的接口硬件
3.1 TMS320LF2407DSP的CAN控制器概述
3.2 ARM+DSP嵌入式仿真平台的CAN总线通信的接口硬件
3.3 ARM+DSP嵌入式仿真平台的CAN总线通信接口电路内存接口
3.3.1 程序存储器
3.3.2 数据空间
3.3.3 IO空间
第四章 DSP2407的CAN现场总线通信原理及通信程序设计
4.1 TMS320LF2407中CAN信息包格式说明
4.2 CAN邮箱寄存器
4.3 CAN控制寄存器
4.4 CAN控制器的操作
4.4.1 初始化CAN控制器
4.4.2 远程帧
4.5 ARM+DSP嵌入式仿真系统CAN总线通信程序设计
4.5.1 CAN总线程序设计
4.5.2 CAN总线程序的编译和调试通过
4.5.3 上位机通信程序设计
第五章 串行外设接口模块(SPI)通信原理及程序设计
5.1 TMS320LF2407串行外设接口模块(SPI)通信原理简介
5.1.1 串行外设接口(SPI)概述
5.1.2 串行外设接口(SPI)的操作
5.2 TMS320VC5470的ARM侧串行外设接口模块(SPI)通信原理简介
5.2.1 TMS320VC5470的ARM侧SPI主要特征
5.2.2 SPI口描述
5.2.3 SPI的I／O口描述
5.2.4 SPI寄存器定义及配置
5.2.5 TMS320VC5470的ARM侧SPI模块通信协议描述
5.3 DSP5470与DSP2407的SPI端口连接(程序设计)步骤
5.3.1 对于DSP2407侧的SPI端口连接(程序设计)步骤
5.3.2 对于DSP5470ARM侧的SPI端口连接(程序设计)步骤
5.3.3 相关程序参见附录四和附录五
第六章 ARM+DSP嵌入式仿真平台的实时仿真通信程序实例
第七章 课题总结与未来展望
7.1 课题总结
7.2 对系统将来围绕仿真平台的技术提升开展的开发和应用的一些展望
致谢
参考文献
附录一 ARM侧扩展口阵脚定义
附录二 ARM+DSP嵌入式仿真平台外部通信接口主要硬件原理图
附录三 CAN总线底层通信程序C代码
附录四 TMS320LF2407的SPI模块初始化程序及主程序C代码
附录五 ARM侧SPI模块初始化程序及主程序C代码
附录六 在攻读硕士学位期间发表的论文
发布时间: 2007-01-16
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