基于ARM Cortex-M3织带机控制系统的研究

论文摘要

采用单片机作为主控芯片的国产织带机、商标机控制系统已渐渐不能满足高速高效织带生产的要求。因此,本文提出一种基于ARM Cortex-M3系列微处理器LPC1765的嵌入式设计方案,并完成了硬件电路和软件的设计。论文在分析电子提花织带机及其控制系统的工作原理和研究现状的基础上,经过对几种开发方案进行对比分析,提出了自己的设计方案。采用LPC1765微控制器,根据织带机的功能要求,扩展了以下几个功能模块:（1） USB接口模块:设计了USB接口,用优盘输入花型文件,方便了大花型文件的存储和传输,提高了传输速度;（2）实时信息存储模块:连接一片具有断电保护的铁电存储器,实现了系统的意外掉电保护功能,提高了系统运行的可靠性;（3）花型信息存储模块:扩展了一片Flash存储器用于存储花型文件;（4）花型数据传输接口模块:采用差分驱动方式串行传输花型信息;（5）人机界面模块:包括键盘和液晶显示两部分。软件设计是在KeilμVision4集成开发环境下利用Keil ARM开发工具完成的,包括控制系统主程序、文件管理系统以及各个功能模块的程序设计,软硬件相配合实现了织造参数的设置、花样信息的处理、系统测试等一系列功能。经现场调试和测试,在该控制器的控制下提花织带机动作简洁、准确,该控制系统达到了设计目标,具有较好的工作性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 电子提花织带机概述
• 1.2 电子提花织带机研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 电子提花织带机控制器研究现状
• 1.4 本课题主要研究内容及研究意义
• 第二章 电子提花织带机嵌入式控制系统方案
• 2.1 电子提花织带机控制系统的原理
• 2.2 嵌入式系统简介
• 2.3 控制系统开发方案比较
• 2.4 控制系统整体设计
• 第三章 电子提花织带机控制器硬件电路设计
• 3.1 控制器关键元器件的选择
• 3.1.1 微处理芯片的选择
• 3.1.2 花型数据存储芯片的选择
• 3.1.3 实时信息存储芯片的选择
• 3.2 控制器硬件电路的总体设计
• 3.3 控制器硬件电路各个部分的设计
• 3.3.1 电源电路
• 3.3.2 JTAG 接口电路
• 3.3.3 铁电存储器电路
• 3.3.4 USB 接口电路
• 3.3.5 Flash 存储器电路
• 3.3.6 花型数据传输接口电路设计
• 3.3.7 LCD（液晶显示）接口电路
• 3.3.8 键盘和LED 电路
• 第四章 电子提花织带机控制器软件设计及调试
• 4.1 Keil ARM 开发系统简介
• 4.2 仿真软件及集成开发环境的安装与参数设置
• 4.3 电子提花织带机主程序设计
• 4.3.1 软件功能概述及主控程序框图
• 4.3.2 织造
• 4.3.3 参数设置
• 4.3.4 花样操作
• 4.3.5 系统测试
• 4.4 主控制板系统主要应用程序设计
• 4.4.1 优盘和Flash 中文件的管理
• 4.4.2 12C 程序设计
• 4.4.3 LCM（液晶显示模块）的程序设计
• 4.4.4 键盘和LED 的程序设计
• 4.5 系统的抗干扰措施
• 4.6 系统调试与分析
• 4.6.1 电源、晶振及复位电路
• 4.6.2 LPC1765 及JTAG 接口电路
• 第五章 总结与展望
• 5.1 课题总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1 花型数据输入输出接口电路原理图
• 附录2 硬件电路板实物图
• 附录3 优盘和FLASH 盘花样文件操作程序段
• 附录4 保存和读取实时信息程序段
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文