基于ARM的机车监控显示系统研究与设计

基于ARM的机车监控显示系统研究与设计

论文摘要

在日益发展的电子技术和各行业对系统安全需求不断提高的刺激下,原有基于X86系统架构机车监控显示系统逐渐暴露出越来越多的缺陷,研制新型的机车监控显示系统成为一种必然的趋势,而不断发展的MCU技术、嵌入式Linux、制造工艺等也给新型机车监控显示系统的研制提供了技术保障。本课题针对目前铁路运营对安全、快速、准点等特性要求的不断提高,研究基于ARM的机车监控显示系统,设计出具有高可靠性、高效能、可维护性强的机车监控显示系统。本文首先分析了嵌入式技术发展现状及其发展趋势,对ARM技术的特点及其在嵌入式领域的应用进行了深入研究;进而,分析了国内现有基于PC/104总线模式扩展的机车监控显示系统的优缺点以及国外先进机车监控显示系统的发展现状及技术特点。对如何有效提高系统的可靠性、可操作性进行了深入的研究,提出了利用ARM处理器与嵌入式操作系统Linux实现高可靠性机车监控显示系统的思路,并在此思路指导下完成了基本研究和具体设计。在完成样机试制后,结合铁路产品的高可靠性要求,本文最后对影响系统可靠性的若干性能指标进行了测试:高低温测试、静电放电测试、EMC测试、绝缘耐压测试、振动测试等,并对设计过程中一些欠考虑的因素提出了解决方案。实际测试表明,基于ARM技术的机车监控显示系统满足我国铁路未来若干年监控安全的需要。

论文目录

  • 目录
  • 表目录
  • 图目录
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 嵌入式系统概述
  • 1.1.1 嵌入式系统定义
  • 1.1.2 嵌入式系统特点
  • 1.1.3 嵌入式系统组成
  • 1.1.4 嵌入式技术发展现状及趋势
  • 1.2 课题研究背景及意义
  • 1.2.1 国内外发展现状
  • 1.2.2 课题来源及意义
  • 1.3 嵌入式ARM技术介绍
  • 1.4 课题所作工作及论文安排
  • 第二章 机车监控显示系统分析与研究
  • 2.1 机车监控显示系统
  • 2.1.1 机车监控显示系统特点
  • 2.1.2 国内外机车监控显示系统发展趋势
  • 2.2 现有机车监控显示系统研究
  • 2.3 新型机车监控显示系统指标分析
  • 2.4 基于ARM技术的机车监控显示系统设计
  • 2.4.1 ARM优势
  • 2.4.1.1 X86的发展壁垒
  • 2.4.1.2 采用ARM的有利条件
  • 2.4.2 ARM芯片介绍
  • 2.4.3 ARM软件支持
  • 2.5 新型机车监控显示系统关键技术研究
  • 2.5.1 电源可靠性
  • 2.5.2 传导、电磁辐射
  • 2.5.3 系统散热
  • 2.5.4 人机交互
  • 2.6 小结
  • 第三章 机车监控显示系统硬件平台设计与实现
  • 3.1 系统方案设计
  • 3.2 系统结构设计
  • 3.3 系统电源设计
  • 3.4 系统电路设计
  • 3.4.1 最小系统设计
  • 3.4.1.1 SDRAM介绍
  • 3.4.1.2 FLASH介绍
  • 3.4.2 CAN总线设计
  • 3.4.3 以太网总线设计
  • 3.4.4 PC/104总线设计
  • 3.4.4.1 PC/104总线介绍
  • 3.4.4.2 PC/104总线方案
  • 3.4.4.3 电路设计
  • 3.4.4.4 PC/104时序分析
  • 3.4.4.5 PC/104总线控制器实现
  • 3.4.5 LCD显示设计
  • 3.4.6 触摸屏设计
  • 3.4.6.1 触摸屏分类
  • 3.4.6.2 电路设计
  • 3.4.7 数字语音输出设计
  • 3.4.7.1 语音输出电路设计
  • 3.4.7.2 功放电路设计
  • 3.4.8 智能背光调节系统设计
  • 3.4.9 通用 GPIO口设计
  • 3.4.10 扩展存储器设计
  • 3.5 小结
  • 第四章 机车监控显示系统软件平台设计与实现
  • 4.1 Linux操作系统
  • 4.2 Linux系统移植
  • 4.2.1 Linux内核结构
  • 4.2.2 开发环境的建立与交叉编译
  • 4.2.3 配制与编译内核
  • 4.2.4 系统安装
  • 4.3 设备驱动开发
  • 4.3.1 驱动程序概述
  • 4.3.2 CAN总线驱动
  • 4.3.2.1 设备初始化
  • 4.3.2.2 驱动处理流程
  • 4.3.2.3 缓冲区管理
  • 4.3.2.4 文件操作接口
  • 4.3.2.5 驱动编译和安装
  • 4.3.2.6 性能测试
  • 4.4 系统支持特性
  • 4.5 小结
  • 第五章 机车监控显示系统性能测试
  • 5.1 ARM性能测试
  • 5.2 高低温测试
  • 5.2.1 样机高温测试
  • 5.2.2 改进措施
  • 5.3 电磁兼容性测试
  • 5.3.1 静电测试
  • 5.3.2 电源波动、浪涌、脉冲群干扰测试
  • 5.3.3 射频干扰测试
  • 5.4 绝缘耐压测试
  • 5.5 小结
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 硕士期间发表论文情况
  • 相关论文文献

    • [1].医用3D显示系统的需求与硬件设计研究[J]. 信息系统工程 2020(06)
    • [2].指挥中心大屏幕拼接显示系统选型探析[J]. 中国新通信 2020(16)
    • [3].候会电子显示系统好处多[J]. 秘书工作 2017(12)
    • [4].驾驶舱显示系统颜色使用方法研究[J]. 科技创新导报 2018(20)
    • [5].一套教室人数智能统计与显示系统的研制[J]. 中国教育技术装备 2016(24)
    • [6].防偷窥显示系统专利技术综述[J]. 中国新通信 2017(05)
    • [7].从专利视角关注车载平视显示系统的发展[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊) 2015(09)
    • [8].车厢拥挤程度指示牌[J]. 学苑创造(3-6年级阅读) 2020(Z1)
    • [9].“蓝天王国”奇遇记(十)——飞机仪表与显示系统[J]. 百科探秘(航空航天) 2017(Z2)
    • [10].医用显示系统的性能评价标准研究[J]. 中国医疗器械信息 2019(07)
    • [11].集成式平视显示系统结构的研究[J]. 汽车实用技术 2019(17)
    • [12].飞机仪表显示系统的可用性评估:眼动和绩效数据证据[J]. 航天医学与医学工程 2018(03)
    • [13].基于FPGA的视频采集显示系统设计及研究[J]. 无线互联科技 2016(24)
    • [14].巴可激光拼接显示系统实现巨大突破:超高亮度、超稳性能、超低总体拥有成本[J]. 中国安防 2016(08)
    • [15].大屏幕拼接显示系统呈智能化集成化发展趋势[J]. 中国公共安全 2014(11)
    • [16].分光计电子显示系统的研制[J]. 大学物理实验 2013(01)
    • [17].抬头显示系统在汽车上的应用[J]. 轻型汽车技术 2013(Z4)
    • [18].智能型火警显示系统技术优势及应用前景展望[J]. 武警学院学报 2009(12)
    • [19].大型拼接显示系统的设计方法[J]. 计算机工程与应用 2008(01)
    • [20].综合显示系统终端设备的选型与布点[J]. 铁道勘测与设计 2013(04)
    • [21].行车/行飞电子显示系统的设计与实现[J]. 国外电子测量技术 2020(05)
    • [22].室内温度检测与显示系统的设计与实现[J]. 自动化应用 2017(10)
    • [23].微耕机耕深显示系统设计[J]. 农机化研究 2016(10)
    • [24].姿态显示系统的算法研究[J]. 电子制作 2016(07)
    • [25].旅客电子引导显示系统抗干扰技术及应用[J]. 铁路计算机应用 2010(02)
    • [26].飞行模拟器虚像显示系统的应用及发展[J]. 工程与试验 2010(04)
    • [27].液晶拼接显示系统的设计与实现[J]. 信息与电脑(理论版) 2016(04)
    • [28].轻松搞定 抬头显示系统[J]. 汽车与运动 2012(03)
    • [29].基于双单片机控制的电子显示系统的设计[J]. 电子制作 2014(02)
    • [30].发射机房天控显示系统设计方案[J]. 中国新通信 2014(04)

    标签:;  ;  ;  ;  

    基于ARM的机车监控显示系统研究与设计
    下载Doc文档

    猜你喜欢