基于ARM的织机主控制系统

论文摘要

随着对纺织机械的精度、速度、质量要求的不断提高,世界纺织机械控制系统朝着数字化、智能化、网络化的方向发展。本论文以高速剑杆织机为应用背景,通过对国内外高速织机控制系统的现状分析,提出了一个织机主控制系统的设计方案,即以ARM微处理器为核心同时辅助以其他外围电路构建硬件平台,并编写相应控制软件。织机主控制系统可以根据人为输入的信号或来自机器本身的反馈信号,及时发出相应的控制指令,实现编织所需要的各个特定工艺动作,完成对纺织机的控制,同时又提供良好的人机界面,实时的显示各种信息。本文主体可分为以下三个部分:主控制器系统硬件平台的设计与实现、主控制器系统软件架构设计与实现以及系统的稳定性设计和安装、调试。主控制器系统硬件平台主要包括基于三星公司的S3C4480的CPU核心电路、基于CPLD的协处理器电路以及外部的一些辅助驱动电路等。软件平台主要包括两部分:基于ARM的软件和基于CPLD的逻辑电路的实现软件。其中ARM芯片采用移植uClinux的方案以有效的实现多线程的处理,大大增强了系统的稳定性与实时性。同时,我们通过对系统安装、调试过程中出现的问题进行分析,进一步采取措施,增加系统的可靠性。与传统的基于MCU或工控机的织机控制系统相比,本论文主控制系统的设计合理,系统集成度高,性能优越,具有很高的性价比。现在,本系统已经在杭州万谷纺织有限公司的莱昂那多纺织机上得到了实际的应用。应用结果表明,该系统进一步改善了织物的质量,取得了良好的效益,具有很强的市场竞争力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和国内外现状
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 国内外织机现状与发展趋势
• 1.2 课题研究内容和关键技术
• 1.2.1 课题研究内容
• 1.2.2 课题关键技术
• 1.2.3 论文的组织结构
• 1.3 课题的研究意义与应用前景
• 1.3.1 课题的研究意义
• 1.3.2 课题的应用前景
• 第二章 主控制系统硬件的设计与实现
• 2.1 基于ARM的主CPU电路设计与实现
• 2.1.1 ARM芯片的选择
• 2.1.2 基于S3C44B0的电路设计与实现
• 2.2 基于CPLD的协处理器电路设计与实现
• 2.2.1 可编程器件的选择
• 2.2.2 CPLD内部电路的设计和实现方法
• 2.2.3 基于CPLD的协处理器电路的设计与实现
• 2.2.4 CPLD的各个引脚定义
• 第三章 主控制系统软件的设计与实现
• 3.1 基于ARM的系统的程序设计
• 3.1.1 嵌入式操作系统uClinux简介
• 3.1.2 uClinux的移植
• 3.1.3 编译运行uClinux
• 3.1.4 uClinux的系统引导
• 3.1.5 驱动程序设计与实现
• 3.1.6 应用程序的结构
• 3.1.7 应用程序的设计与实现
• 3.2 基于CPLD的软件设计与实现
• 第四章 系统调试与可靠性分析
• 4.1 系统测试
• 4.2 系统可靠性分析
• 4.2.1 元器件的选择
• 4.2.2 原理图设计和PCB制作
• 4.2.3 软件设计
• 4.2.4 系统的安装
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 研究生学习期间发表论文
• 感谢