基于51核的高性能单片机及其嵌入式系统

基于51核的高性能单片机及其嵌入式系统

一、基于51内核的高性能单片机及其嵌入式系统(论文文献综述)

郭涛[1](2021)在《基于ARM DS-5平台设计ThreadX嵌入式实时操作系统关键技术开发及应用》文中进行了进一步梳理随着嵌入式系统技术的日益成熟,处理器的运算能力越来越强大,运算速度越来越快,人们对于嵌入式系统的应用也越来越多。但是在许多工业应用中,对于所使用工具的安全性和可靠性有极高的要求,一般的嵌入式操作系统,如Linux,安卓等还不能满足工业级别的安全要求,这就对既能够达到工业级安全认证要求,又可以快速运算的嵌入式系统产生了迫切的需求。本文所阐述的是一款同时拥有IEC 61508安全完整性三级认证(SIL 3)和共通准则第六级(EAL 4+)等高级认证的嵌入式实时操作系统ThreadX RTOS。它由Express Logic公司(现已被微软收购)开发,具有高性能,高可靠性的嵌入式实时操作系统。与其它实时操作系统不同,ThreadX具有通用性,使基于RISC(reduced instruction set computer 简化指令集计算机)和 DSP(DigitalSignal Processing数字信号处理)的小型微控制器的应用程序易于升级,现在已经被广泛应用于手机、智能手表、智能手环的基带,以及打印机、数码相机等设备中。i.MX 6Quad则是由恩智浦(NXP)公司研发的搭载了四个Cortex-A9内核的高性能四核处理器。Cortex-A9处理器是由ARM推出的一款,基于ARMv7架构的多核处理器,Cortex-A9多核处理器是第一次结合了 Cortex架构以及用于可以扩展性能的多处理能力的ARM架构处理器。ARM DS-5是我们选择用来开发Cortex-A9处理器的集成开发环境,它是由ARM官方推出的一款,基于Eclipse的调试器,它可以用来调试全部的ARM处理器,其中包括:较早的ARMv9、ARMv11等系列处理器,以及较新的Cortex-A7、Cortex-A9、Cortex-A15 等 Cortex-A 系列,以及 Cortex-R 系列和 Cortex-M 处理器。本文将详细介绍基于ARM DS-5开发平台设计ThreadX RTOS嵌入式实时操作系统关键技术的研究,详细介绍嵌入式操作系统移植技术,完成在i.MX 6Quad四核高性能处理器上的各项移植工作。

翟宝蓉[2](2020)在《基于CAN总线的嵌入式人机交互终端的设计与开发》文中研究说明现代工业控制领域对人机交互有越来越多的需求,具有显示、操作和通信功能的人机交互终端能实现对控制设备的实时监控,在工业控制领域中成为控制系统的重要组成部分。本文研究工业领域中实现人机交互的方式,在分析以往人机交互中存在的问题和一般控制系统对人机交互终端的需求后,设计了与控制端通过CAN总线实现通信的嵌入式人机交互终端,并在快开压滤机系统中试验。通过分析工业控制领域中对人机交互终端在操作界面、监控画面、通讯接口方面的需求和系统性能要求,选择STM32F407ZGT6微处理器为系统的控制核心,基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统和Em Win图形界面库,通过CAN总线与控制端通信,完成了系统整体方案的设计。首先根据系统功能需求设计了以STM32F407ZGT6为核心的最小系统模块、电源模块、液晶触摸屏模块、通信模块、存储模块等硬件电路模块,并分析了各模块工作原理,按照电路原理图制作了硬件电路板,经过焊接、调试实现了人机交互终端硬件平台的开发。接着进行软件部分的开发,移植μC/OS-Ⅲ实时操作系统和Em Win图形界面库作为软件应用层开发的基础,根据终端需实现的功能确定了软件总体框架,包括多个交互界面显示设计、界面操作控制、CAN通信协议制定方面等,基于多任务操作系统按模块划分为CAN消息的接收和发送、触摸检测、界面管理、实时显示和动画显示多个功能独立的任务,由系统内核实现高效的任务管理调度、任务间的同步与通信,保证系统运行的实时性。本文开发的人机交互终端已在快开压滤机系统中试验,由多个不同的界面实现终端的监控功能,在界面通过动画显示、文字图形、触摸操作实现交互,交互终端和控制终端之间通过CAN通信实现数据的输入输出。为用户提供了友好、便捷的人机交互功能,经测试该终端可长时间稳定运行,满足系统的需求。

张少刚[3](2020)在《基于PIC单片机的平台化医用冷柜温度控制器设计》文中指出医用冷柜主要用来存储药品、疫苗、血液制品、生物制剂等相关产品,确保产品在生产、存储和使用过程中能够达到全程低温状态,防止产品质变,而温度控制器作为医用冷柜的核心元件,它的质量决定了医用冷柜的使用效果。目前医用冷柜性能的专业化要求越来越高,温度控制器的性能要求日益扩展,根据医用冷柜温度控制器的实际应用情况,设计一款具有平台化的温度控制器,以此为平台根据不同种类医用冷柜的使用需求进行功能扩展,既能大幅提升零部件的通用率,降低生产成本,又能适应大规模客户化定制的生产模式。本文设计了一款基于PIC(Programmable Interrupt Controller)单片机的平台化医用冷柜温度控制器。通过串口通信,实现处理器与人机界面的通信、数据传输和存储功能。用户通过操作人机界面,可以实现温度信号的检测和采集、控制算法的控制、数据的存储、历史数据的显示、系统运行状态的监控和系统的设置等功能。并将硬件接口与应用程序设计成可修改、可组合、可继承的模块,通过人机界面的应用组态,可进行后续的功能扩展,实现温度控制器系统的平台化。所设计的平台化温度控制器的硬件开发平台主要由基于哈佛结构的高性能RISC内核的8位中档单片机PIC16F19197和外围设备组成。设计了平台化医用冷柜温度控制器接口功能模块,主要包括单片机最小系统、联网通信接口、信号处理电路、电池管理电路、继电器驱动电路、AD转换接口等设计;对温度控制器硬件可靠性进行了设计;对平台化医用冷柜温度控制器的材料进行了选型和结构设计。所设计的平台化医用冷柜温度控制器的软件采用前后台方式运行,后台主循环采用轮询子任务的方式,程序架构简单,扩展方便。温度采集采用AD采样处理,以Modbus协议作为基础来进行通信处理。同时对温度控制器软件可靠性进行了设计。为了检验所设计的平台化医用冷柜温度控制器的可靠性,分别对温度控制器主要性能进行了测试,包括:设定点误差和切换差测试、环境适应性测试、抗群脉冲干扰性测试、加速寿命测试、性能测试、安全测试、电磁兼容测试和功能测试,并对温控器的温度精度进行了测试,所有检测结果均符合要求。本文所设计的基于PIC单片机的平台化医用冷柜温度控制器可应用于各类医用冷柜,具有高可靠性和较强可扩展性的特点。该产品市场潜力大,具有良好的社会和经济效益,同时对医用冷柜温度控制器的发展也具有十分重要的意义。该论文有图39幅,表10个,参考文献91篇。

臧照文[4](2019)在《基于嵌入式单片机的电子皮带秤主机研究与设计》文中进行了进一步梳理电子皮带秤是一种能够对皮带机输送的物料进行自动、实时、连续称重的计量设备,被广泛应用于矿山、冶金、港口等行业。目前,国内许多电子皮带秤的主机系统主要基于51单片机和传统集成电路的设计开发,不仅功能集成度低、运算速度慢、数据处理能力差、可靠性欠佳,而且所选用的元件也逐渐处于技术淘汰的边缘。为了提高电子皮带秤的精度和总体性能,本论文提出了基于嵌入式单片机的电子皮带秤主机系统的研究与设计,对阵列式电子皮带秤进行升级换代,研究设计具有检测精度高、稳定性好、界面友好的新型电子皮带秤主机。本文对阵列式电子皮带秤的结构、组成及工作原理进行了分析,并从硬件和软件两个方面对皮带秤主机进行了研究与设计。电子皮带秤主机硬件部分主要由嵌入式单片机、称重信号放大及采集、速度信号采集、数据存储、LCD显示、信号输出、矩阵键盘、电源等组成。以STM32F107嵌入式单片机为核心,充分利用该芯片提供的相关功能,进行主机系统的设计开发;采用HX711芯片进行两通道称重信号的放大及数据采集,并通过串行数据通信方式将数据传给CPU;采用滚轮脉冲式测速传感器对运输皮带速度进行测速,通过CPU对脉冲进行累计和处理,得到皮带运行速度;利用嵌入式单片机提供的D/A输出,采用AD694芯片设计电流环电路,输出反映实时流量的4-20mA信号;采用开关电源及各种电源元件,为各种电路及传感器提供不同的供电电压;采用LCD19264显示模块实现数据和图形的显示;采用4X4薄膜式矩阵键盘实现键盘操作。利用Altium Designer 16电路设计软件,进行了系统板、电源板的原理图设计,进行了PCB电路板的设计和电路制作,形成了由系统板、电源板、LCD显示屏、开关电源和机箱组成的阵列式电子皮带秤的主机系统。利用Keil的mdk5.25程序开发软件,进行阵列式电子皮带秤主机软件的设计开发,进行驱动程序、滤波程序、数据处理与计算程序、系统管理程序等的设计与开发。驱动程序主要包括:A/D数据采集、D/A输出、时间、I/O、存储与读取、LCD显示、键盘等;根据称重传感器信号的特点,采用改进的中值平均滤波算法;通过数据处理与计算程序,获得物料流量瞬时值、平均值、累计值;系统管理程序主要对数据及图形显示、键盘操作、故障诊断等。通过基于先进的STM32F107嵌入式单片机为核心的主机系统硬件和软件的研究、设计与开发,完成了阵列式电子皮带秤主机系统的开发,在检测精度、计算能力、系统管理、可靠性与稳定性等方面进行了改进。

邓彬伟[5](2005)在《嵌入式系统I/O设备驱动模式和结构的研究》文中认为嵌入式系统在工业控制、多媒体、通讯等各方面都有广泛应用。I/O驱动作为嵌入式操作系统的一个组成部分,对于嵌入式操作系统的应用起着关键作用。 I/O驱动在实现上通常有两种方法:一种是进程结构的系统方式,另一种是单一系统方式;I/O驱动在嵌入式操作系统的结构上也有两种实现方式:一种是核内驱动的I/O结构,另一种是核外I/O技术。核内I/O结构是将I/O驱动作为内核的一部分存在,且运行在较高的优先级和特权级。核外I/O技术是将设备驱动程序移出核的外部,在用户级直接控制设备,完成对设备的读写操作以及设备缓冲区的管理,具有实现简单,易于在微内核机制的操作系统上实现,因而成为当前的热点。 嵌入式系统中I/O驱动的目标是为硬件输入输出(I/O)设备提供一个抽象层,以便软件在更高层按照统一的风格来访问设备,它与硬件无关。由于在实现I/O驱动上,采用任何一种方式都很难达到实现容易和实时性的统一。为了改善这一问题,我们提出了进程结构的核外I/O技术与分层结构思想相结合的I/O驱动模式;在进程结构的基础上采用分层结构的实现方法,把应用和硬件驱动分开为独立的两层,使得I/O驱动结构清晰、代码实现容易,跟踪调试方便并能很好的隐藏硬件驱动细节,采用进程结构通过信号量实现与嵌入式操作系统内核的通信来实现核外I/O技术;在实时性保障上,通过采用基于硬中断的响应方式与基于信号的处理方式的结合,根据硬件实时性要求的不同,用户可选择不同的方式。对基于信号的方式还增加专用I/O设备数据的高速缓冲,使I/O中断响应过程能尽可能及时得到完成。当然这种实现方法要求MCU核要有较大的内部RAM,对内存和ROM容量要求比较高。但随着MCU性能的快速提升和价格的不断下降,这方面问题对I/O驱动的实现的影响将会越来越小。 进程结构的核外I/O技术与分层结构结合的驱动模式在桑夏3000操作系统的带USB的流设备管理中得到应用和实现。

师明珠[6](2002)在《基于单片机的嵌入式系统研究与实现》文中研究指明嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁的专用计算机系统。近十几年来,嵌入式系统的发展异常迅速,嵌入式操作系统作为嵌入式系统的核心,其应用也越来越广泛,尤其在手持设备、信息家电领域更加突出。但嵌入式系统以及嵌入式软件设计技术仍旧处于起步阶段,仍旧未能形成一套完整、有效、通用的开发方法和规范。 本文通过基于单片机的GPS定位移动通讯端机的研究与实现,对嵌入式应用系统软件设计中的几个关键技术、基于单片机的微内核研究与实现、嵌入式系统应用软件集成测试的一种模型进行了研究。 随着嵌入式系统应用复杂性的不断提高,嵌入式软件在系统中所占的比重不断增加,软件开发已经成为开发嵌入式系统的重要制约因素,良好的软件体系结构和合适的开发方法,对于系统开发的成功具有重大的意义。本文通过GPS定位移动通讯端机的研究和实现,运用嵌入式操作系统作为应用系统软件设计的基础平台,对嵌入式应用系统软件设计中的几个关键技术进行了研究。 嵌入式操作系统是嵌入式应用系统的灵魂,它担负着任务调度、任务控制、任务间通信与同步、资源管理、存储管理等重要任务,但嵌入式应用系统的专用性决定了嵌入式操作系统的通用性是非常低的,为了片面追求其通用性,结果往往是嵌入式操作系统的性能不能满足应用的需要。因为系统专用性能和其他功能方面的需求,使嵌入式操作系统必须具有各自独特的特点。 嵌入式系统应用功能需求的增加和系统设计复杂性的增大,一方面,系统设计和实现越来越离不开嵌入式操作系统作为底层支撑平台;另一方面,嵌入式操作系统的非常低的通用性和日益缩短的嵌入式产品上市时间的矛盾日益尖锐。嵌入式操作系统的性能和效率已经成为当今嵌入式操作系统研究的热点。面对这样的应用需求和设计实现矛盾,急需提出一种新的微内核结构。本文以单片机微内核EOS51的研究和实现为例,提出了一种行之有效的微内核体系结构。 由于嵌入式系统软硬件设计的独立性,因此嵌入式系统行为模型的合理性、软硬件接口定义的有效性等问题只有在集成测试阶段才可以得到验证。本文最后给出了嵌入式系统软硬件集成测试的一种方法构想,对系统的早期开发和后期集成都有一定的指导意义。 本文的研究对嵌入式应用系统的开发和设计有一定的实践意义和借鉴意义。

吴庆兵[7](2021)在《基于Android的智能工具柜控制终端设计》文中研究表明近年来我国各城市轨道交通通车里程逐年提升,为确保列车运行安全,地铁检修作业工作量随之增加,用于检修的工具种类多、数量大。在管理检修工具时,大多地铁企业依旧采用“三清点”的人工管理模式,存在工具借用、归还过程耗时,管理员工作强度大等问题,容易导致工具遗落现场引发安全事故,而且缺乏智能化管理手段。为提高地铁企业工具管理效率,实现数字化、智能化的工具管理模式,本文利用无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术、Android嵌入式系统技术、无线通信技术,设计了基于Android的智能工具柜控制终端和手持管理终端。首先对智能工具柜控制终端研究的理论基础和关键技术进行介绍,对系统功能需求进行了分析,在此基础上设计了一款以RK3288芯片作为处理器的Android嵌入式智能工具柜控制终端系统。硬件部分包括了STM32单片机的最小系统电路、通信电路、电源模块、继电器驱动电路的设计;RFID读写模块的选型与天线分支器的设计;嵌入式Android系统控制板的通信电路设计。软件部分包括单片机程序和通信协议的设计以及Android控制终端管理软件的设计,控制终端管理软件采用Android studio软件Java语言编写,设计了SQLite数据库表结构、离线人脸识别。Android控制终端主要功能模块包括基础信息管理、工具管理、遗留工具预警管理和系统设置等。接着完成了Android手持管理终端软硬件的设计,主要包括超高频RFID读写模块的开发和手持终端上层软件UI程序设计。为了提高整个系统的完整性,工具柜控制终端和手持管理终端利用HTTP协议与Web服务器进行数据同步操作,实现跨平台数据信息交互。通过硬件和软件部分的联合测试,实现了以工具借用归还、遗留预警、数据同步为主,手持终端大批量录入新工具等功能为辅助的一套智能工具柜控制终端系统,达到了预期设计效果。智能工具柜控制终端预期投入地铁检修工具管理实际应用中,可以极大提高地铁企业的工具管理智能化、数字化水平,实现工具信息可视化管理,防止工具遗失现场造成安全事故。

寿颖杰[8](2021)在《嵌入式操作系统在分布式系统中的设计与应用》文中认为随着对物联网设备的的不断发展,现在的社会越来越需要在智能家居、智能医疗、智能交通等嵌入式终端节点具备高性能的结构和高速有效的计算功能,使用户满足各种信息科技服务。然而在目前社会中,大都嵌入式系统单独工作,系统与系统之间几无互动,很少能够在终端节点利用互相协作来完成一些复杂的计算。而在分布式系统的应用下,物联网终端节点在理论上可以通过协同工作实现一定的计算。伴随着分布式系统的推广,多个嵌入式系统之间的交互将成为分布式技术和嵌入式技术交叉融合研究方面比较热门的内容。但目前这方面设计研究在市面上还比较少,且存在多方面的问题:第一,嵌入式设备中的资源有限,且设备专用性强,使得用于复杂计算的性能会不高;第二,研究人群较少,研究并未对这方面有深入探讨;第三,几乎无应用方面的研究,研究基本仅止步于在系统测试阶段。因此,本文先将嵌入式系统与分布式系统结合起来,通过多个嵌入式系统构建一个小型分布式系统,称为“多嵌入式系统”;然后在这个可用于分布式计算的多嵌入式系统上,将嵌入式操作系统进行设计和应用,即为分布式系统和嵌入式操作系统结合的“分布式操作系统”。在构建的多嵌入式系统中,每个节点都由一个STM32板和一个分布式操作系统(通过嵌入式实时操作系统RT-Thread修改扩充而成)构成。整个系统中,单个嵌入式系统分为控制节点和计算节点两类,两者的功能有所不同。控制节点负责收集节点信息、管理进程和分配分发计算任务,将任务分发分配到计算节点上执行;计算节点上实现执行任务功能,并将自身节点信息和任务结果发送数据给控制节点或其他计算节点。控制节点和计算节点相互协同工作,构成了整个分布式系统,实现了在终端节点协同完成部分复杂计算工作的目标。在构建整个系统时,对分布式操作系统和分布式通信机制进行了设计。具体为:1)在设计分布式操作系统时,主要对进程管理与调度、协同处理和任务分配完成探讨和设计;在设计过程中,主要是将分布式系统中成熟的研究,甚至已经应用的算法,将其实现在系统中的分布式操作系统里,并提供代码。2)在设计通信机制时,先实现了消息传递的方式,由于系统的运行特点,采用半同步半异步的Client/Server通信模型;然后还设计实现了远程过程调用(RPC)功能,用于实现控制节点调用某计算节点;最后设计了信息传递时的保密机制,由于本系统小型化、分布式等特点,采用并设计了基于属性加密的通讯加密方案,将其应用于系统中。总体上,完成实现了系统的基本功能。根据实际项目,还将构建完成的分布式操作系统应用于实际生产生活中的多嵌入式系统上。通过应用实现在DALI系统中可以看出,嵌入式操作系统与分布式系统所结合而成的分布式操作系统在智能家居中可以得到很好的应用,使原本的系统提升了更良好的性能,且在产品现场安装使用后也取得了不错的效果。

黄鹤宇[9](2021)在《基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统》文中提出便携式瓦斯检测仪是一种可连续检测瓦斯浓度的安全型设备。随着社会的进步和科技的发展,煤矿企业对于便携式瓦斯检测仪的自动收发技术及其管理水平逐步提高,但是目前尚停留在需要人工参与的阶段,必须有专门的工作人员在现场完成发放与回收操作。此外,现有的瓦斯检测仪收发系统还存在以下缺点:标识瓦斯检测仪的条形码易磨损、标识员工的条码卡容易丢失、仪表收发记录无法实现远程异地查看,系统的自动化和信息化程度不高。为此,本文设计了一种高效率的基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统。本文在分析了便携式瓦斯检测仪自动收发系统的设计要求以及煤矿的实际工作需求后,确定了该系统设计时要考虑的因素和实现的功能。其中,设计因素主要包括仪表收发足够迅速、数据保存合理完整、系统运行可靠稳定、操作简单;系统功能包括仪表的自动发放与自动回收、仪表收发记录的自动存储、对人员信息和仪表信息的计算机管理以及对数据库的远程访问。基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统由系统前台和系统后台两部分构成。其中,系统前台部分由客户端和仪表收发装置组成,完成仪表的自动发放与回收;系统后台部分由服务器和数据库组成,实现数据信息的存储与查询以及对数据库的管理和远程访问。首先,仪表自动收发装置是本系统的核心硬件设备。根据煤矿企业的现场需求,本文设计了该装置的机械结构,由MT-24V-24S-550N-50电动推杆与直流电机传送带组成传动机构,并以STM32F767微控制器作为传动机构的控制核心,实现仪表的自动发放与回收。其次,给出了系统的硬件设计方案。选取I.MX6ULL处理器构建嵌入式系统作为客户端,负责各种数据信息的处理;采用先进的人脸识别技术对仪表领用人员进行识别,以K210芯片为核心设计了人脸识别模块;利用射频技术获取瓦斯检测仪信息,射频阅读器由MFRC522芯片配合STM32F107构成,射频标签内置于仪表中;选取IPC-610H工控机并安装Linux操作系统作为服务器。之后,进行了系统的软件设计。前台软件设计主要包括Linux操作系统的移植、在Linux平台上的程序开发、作为收发装置控制核心的STM32F767的程序编写、作为射频阅读器控制核心的STM32F107的程序编写,前台软件部分用C语言实现。系统后台运行着数据库以及软件程序,数据库选用My SQL,软件程序分为两部分:一部分用于管理数据库,由Qt框架和C++语言实现,并提供一个可视化界面,可以在服务器端管理数据库以及在远程终端上访问数据库;另一部分用于实现服务器与客户端之间的网络通信以及向数据库存储数据信息,这部分软件程序采用C语言编写。最后,搭建实验平台对系统进行测试,结果表明该系统实现了便携式瓦斯检测仪的自动收发、仪表收发记录的自动存储、数据库的远程访问等功能。系统运行稳定、可靠,提高了煤炭企业对便携式瓦斯检测仪收发和管理的自动化、信息化的程度,为煤矿安全生产提供了保障,对于减少煤矿瓦斯事故的发生具有十分重要的意义。

吴晨红[10](2021)在《基于Modbus通信协议的信号采集系统》文中进行了进一步梳理嵌入式系统在人们的生活中随处可见,它的诞生与发展极大地促进了人类社会的进步。信号采集系统作为嵌入式系统的重要组成部分,在工业控制领域发挥着不可替代的作用。然而在科技高速发展的年代,人们更多地只注重功能需求的实现。但在信号采集系统中需要应用多种总线和总线协议,这使开发过程中出现难度大、数据可读性差和二次开发性差等问题。为解决这些问题,设计了基于Modbus通信协议的信号采集系统。Modbus协议具有开放性、高可靠性、可扩充性、标准化和免费等优点,可在一定程度上使这些问题得到有效解决。根据信号采集系统的基本结构,设计了监测系统以上、下位机协作的模式。先结合实际对系统功能需求进行分析,确定系统的总体设计方案。在两个下位机之间,采集的电压数据通过CAN总线传输;在下位机与上位机之间,通过基于Modbus通信协议的RS-485接口总线通信;上位机通过Modbus调试精灵软件实现查询和接收电压数据的功能。硬件部分选择STM32F103C8T6工控板作为下位机的硬件基础,包括电压采集模块、STM32微控制器模块、CAN总线传输模块和RS-485接口总线4个主要功能模块。程序设计部分重点介绍了这几个模块的主要子程序设计。最后,模块化测试和系统整体测试的结果表明,该系统上位机实现以Modbus通信协议的格式收发指令,且接收到的电压数据与下位机采集的电压数据保持一致。

二、基于51内核的高性能单片机及其嵌入式系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于51内核的高性能单片机及其嵌入式系统(论文提纲范文)

(1)基于ARM DS-5平台设计ThreadX嵌入式实时操作系统关键技术开发及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 为什么要使用嵌入式操作系统
        1.1.2 操作系统移植的目的与必要性
    1.2 嵌入式实时操作系统国内外研究现状与发展趋势
        1.2.1 ThreadX RTOS研究现状
        1.2.2 i.MX处理器研究现状
    1.3 嵌入式操作系统移植的主流技术
        1.3.1 Linux移植
        1.3.2 BootLoad选择及对比
        1.3.3 移植方案分析
    1.4 主要研究内容
    1.5 论文章节安排
    1.6 本章小结
第2章 开发环境
    2.1 开发平台
    2.2 硬件环境
        2.2.1 i.MX 6Quad处理器
        2.2.2 JLink调试器
    2.3 软件环境
        2.3.1 ThreadX RTOS代码
        2.3.2 固件库代码
    2.4 本章小结
第3章 移植方案
    3.1 移植方案综述
    3.2 ThreadX RTOS内核移植
        3.2.1 i.MX6Q开发板启动流程
        3.2.2 ThreadX RTOS内核移植方案设计
    3.3 固件库移植
        3.3.1 SDK中的文档
        3.3.2 裁剪固件库
        3.3.3 C语言部分移植
        3.3.4 汇编部分移植
    3.4 GUIX移植
        3.4.1 使用guix_medical例程
        3.4.2 使用GUIX Studio更改配置
        3.4.3 添加入ThreadX RTOS工程
    3.5 本章小结
第4章 ThreadX RTOS内核移植实现
    4.1 ThreadX RTOS产品介绍
    4.2 ThreadX RTOS工作机制
        4.2.1 初始化
        4.2.2 线程执行
        4.2.3 中断服务例程
        4.2.4 程序定时器
    4.3 软件部分
        4.3.1 源代码
        4.3.2 工程属性
    4.4 硬件部分
    4.5 本章小结
第5章 固件库移植实现
    5.1 固件库综述
        5.1.1 什么是固件库
        5.1.2 固件库的优点
    5.2 固件库裁剪
        5.2.1 固件库分析
        5.2.2 固件库裁剪
    5.3 C语言代码移植
        5.3.1 头文件
        5.3.2 armcc兼容GNU C
        5.3.3 修改宏
        5.3.4 设置mmu table
    5.4 汇编代码移植
        5.4.1 ARM汇编语法
        5.4.2 GNU汇编语法
        5.4.3 移植实现
    5.5 本章小结
第6章 GUIX移植实现
    6.1 GUIX产品介绍
        6.1.1 GUIX的特性
        6.1.2 GUIX的优点
        6.1.3 GUIX开发工具
        6.1.4 GUIX源代码
    6.2 GUIX Studio的配置
    6.3 GUIX例程移植
        6.3.1 库文件
        6.3.2 头文件
        6.3.3 中断服务
    6.4 本章小结
第7章 驱动编写
    7.1 I2C通信总线驱动
        7.1.1 设备信息及固件库代码分析
        7.1.2 代码实现
    7.2 IPU显示模块驱动
        7.2.1 设备信息及固件库代码分析
        7.2.2 代码实现
    7.3 GT911触屏模块驱动
        7.3.1 硬件分析
        7.3.2 代码实现
        7.3.3 GT911中断配置
    7.4 本章小结
第8章 调试及分析
    8.1 FVP平台调试
        8.1.1 scatterload问题
        8.1.2 应用层GUIX中的问题
    8.2 实机运行
        8.2.1 运行画面
        8.2.2 监控画面
    8.3 本章小结
第9章 总结与展望
    9.1 工作总结
    9.2 工作展望
参考文献
附录
    附录A cortexA9.s汇编代码
    附录B I2C驱动代码
        1 bsp_imx6_i2c.h
        2 bsp_imx6_i2c.c
    附录C IPU驱动代码
        1 bsp_imx6_ipu.h
        2 bsp_imx6_ipu.c
    附录D触屏模块驱动关键代码
        1 bsp_imx6_touch.h
        2 bsp_imx6_touch.c
    附录E中断控制器驱动代码
        1 bsp_imx6_touch_eim_int.h
        2 bsp_imx6_touch_eim_int.c
致谢

(2)基于CAN总线的嵌入式人机交互终端的设计与开发(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 人机交互方面的发展及现状
    1.3 本文主要研究内容和技术路线
2 人机交互终端的整体方案设计
    2.1 人机交互终端的功能分析
    2.2 人机交互终端的性能分析
    2.3 系统的软硬件平台选择
    2.4 CAN总线通信方式
    2.5 终端系统的整体方案设计
    2.6 本章小结
3 人机交互终端的硬件部分设计
    3.1 硬件部分总体设计
    3.2 硬件各模块的电路设计
    3.3 本章小结
4 人机交互终端的软件部分设计
    4.1 软件开发环境的建立
    4.2 软件部分总体设计
    4.3 应用层软件的设计
    4.4 本章小结
5 人机交互终端的调试及试验
    5.1 硬件电路的实现和调试
    5.2 交互终端功能及试验情况
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)基于PIC单片机的平台化医用冷柜温度控制器设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 温度控制器系统总体设计
    2.1 温度控制器功能需求分析
    2.2 温度控制器系统功能框图
    2.3 温度控制器的硬件选择
    2.4 温度控制器的软件设计
    2.5 本章小结
3 温度控制器接口功能模块设计及结构设计
    3.1 温度控制器最小系统设计
    3.2 单片机接口功能模块设计
    3.3 温度控制器硬件可靠性设计
    3.4 温度控制器线路板
    3.5 温度控制器的材料选择及结构设计
    3.6 本章小结
4 温度控制器的软件设计
    4.1 主程序流程框架
    4.2 温度控制器的AD采样处理
    4.3 通信处理的Modbus协议
    4.4 温度控制器软件可靠性设计
    4.5 本章小结
5 温度控制器的可靠性和温度精度测试
    5.1 温度控制器的可靠性测试
    5.2 温度精度测试
    5.3 本章小结
6 全文总结
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)基于嵌入式单片机的电子皮带秤主机研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 电子皮带秤发展趋势
        1.2.1 皮带秤称量架的研究状况
        1.2.2 皮带秤控制仪表的研究状况
    1.3 本文主要工作
第二章 阵列式电子皮带秤的原理及分析
    2.1 阵列式电子皮带秤的组成
    2.2 电子皮带秤称重原理分析
    2.3 电子皮带秤称重误差原因分析
    2.4 阵列式称重理论分析
        2.4.1 内力理论分析
        2.4.2 张力补偿理论分析
    2.5 传感器选型
        2.5.1 电阻应变式称重传感器
        2.5.2 压磁式称重传感器
        2.5.3 压电式称重传感器
        2.5.4 测速传感器分析
    2.6 本章小结
第三章 阵列式电子皮带秤硬件系统应用研究与设计
    3.1 嵌入式系统
        3.1.1 嵌入式系统结构和特点
        3.1.2 嵌入式系统发展趋势
    3.2 主机系统总体结构设计
    3.3 ARMv7-M指令集架构
    3.4 Cortex-M3 内核介绍
    3.5 STM32F107RC微控制器
        3.5.1 STM32F107RC的 NVIC分析
        3.5.2 操作模式和权限
        3.5.3 STM32F107RC启动模式
        3.5.4 STM32F107RC的电源供应
    3.6 主机电路设计
    3.7 称重信号采集模块设计
    3.8 速度信号采集模块设计
    3.9 报警信号输出模块设计
    3.10 数据存储模块设计
    3.11 人机交互接口
        3.11.1 键盘模块
        3.11.2 液晶显示模块设计
    3.12 模拟信号输出模块设计
    3.13 实时时钟模块设计
    3.14 主机电路原理图
    3.15 电源供电模块设计
    3.16 PCB板设计
    3.17 阵列式电子皮带秤主机的硬件实现
    3.18 本章小结
第四章 主机系统软件设计
    4.1 软件开发环境
    4.2 主要设计工作流程
    4.3 系统初始化流程设计
    4.4 称重信号采集驱动设计
    4.5 速度信号采集模块
    4.6 LCD显示驱动程序设计
    4.7 矩阵键盘驱动程序设计
    4.8 RTC实时时钟驱动程序设计
    4.9 数据存储模块驱动程序设计
    4.10 数字滤波程序设计
        4.10.1 主要的数字滤波方法
        4.10.2 改进的中值平均滤波算法
    4.11 本章小结
第五章 结论与创新点
    5.1 结论
    5.2 创新点
致谢
参考文献
附录 A 攻读硕士期间发表论文目录

(5)嵌入式系统I/O设备驱动模式和结构的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1.1 嵌入式系统概述
        1.1.1 嵌入式系统结构
        1.1.2 嵌入式系统的硬件与软件
        1.1.3 交叉平台开发
        1.1.4 实时嵌入式系统
        1.1.5 嵌入式系统特点
        1.1.6 嵌入式系统的广泛应用
        1.1.7 嵌入式系统的发展趋势
    §1.2 嵌入式软件和嵌入式操作系统
        1.2.1 嵌入式操作系统的基本组成
        1.2.2 嵌入式操作系统的模型
        1.2.3 嵌入式操作系统的特点
        1.2.4 嵌入式操作系统发展现状
        1.2.5 嵌入式软件和嵌入式操作系统发展趋势
    §1.3 嵌入式系统I/O驱动
        1.3.1 嵌入式系统I/O驱动结构
        1.3.2 嵌入式系统I/O驱动特点
        1.3.3 嵌入式系统I/O驱动实现方法
        1.3.4 嵌入式系统I/O驱动发展现状与趋势
        1.3.5 进程结构的核外I/O技术与分层结构相结合的I/O驱动模式
    §1.4 背景及论文安排
        1.4.1 背景
        1.4.2 论文安排
第二章 嵌入式处理器
    §2.1 嵌入式处理器分类现状
    §2.2 部分嵌入式处理器体系结构及性能简介
        2.2.1 8051
        2.2.2 ARM
        2.2.3 MIPS
        2.2.4 PowerPC
        2.2.5 S1C33L11微处理器
        2.2.6 DSP(数字信号处理器)
        2.2.7 Intel x86
    §2.3 嵌入式处理器对嵌入式系统性能和I/O驱动的影响
第三章 嵌入式操作系统
    §3.1 嵌入式操作系统概述
    §3.2 部分嵌入式操作系统体系结构
        3.2.1 uC/OS
        3.2.2 RTX51
        3.2.3 eCos
        3.2.4 QNX
        3.2.5 pSOS
        3.2.6 uCLinux
        3.2.7 Windows CE
        3.2.8 VxWorks
        3.2.9 桑夏3000嵌入式操作系统
第四章 嵌入式系统I/O驱动
    §4.1 嵌入式系统I/O驱动概述
        4.1.1 设备驱动程序的主要功能
        4.1.2 设备驱动程序的组成
    §4.2 部分操作系统I/O驱动介绍
        4.2.1 UNIX 系统下的设备驱动
        4.2.2 Linux系统下的设备驱动
        4.2.3 VxWorks系统下的设备驱动
        4.2.4 Windows CE系统下的设备驱动
        4.2.5 小结
    §4.3 嵌入式系统I/O驱动实现方法
    §4.4 进程结构的核外I/O技术与分层结构相结合的I/O驱动模式
第五章 嵌入式系统常用外围设备和协议
    §5.1 串行接口技术、标准和协议
        5.1.1 串行通信接口标准
        5.1.2 Modbus协议
    §5.2 I~2C
    §5.3 SPI
    §5.4 USB
        5.4.1 USB低层协议
        5.4.2 USB描述符
    §5.5 IrDA
        5.5.1 红外协议基本结构
        5.5.2 红外协议数据基本传输原理
    §5.6 小结
第六章 嵌入式系统流设备管理的实现
    §6.1 USB设备在嵌入式系统中双向通信的实现
        6.1.1 嵌入式操作系统中USB双向通信系统整体层次结构
        6.1.2 USB双向通信的设计与实现
    §6.2 带USB的流设备管理
        6.2.1 带USB的流设备管理的实现概述
        6.2.2 带USB的流设备管理具体实现
第七章 结后语
    §7.1 uC/OS—Ⅱ在S1C33L11上移植
        7.1.1 S1C33L11内部寄存器及中断向量表
        7.1.2 OS_CPU.H文件
        7.1.3 OS_CPU_C.C文件
        7.1.4 OS_CPU_A.ASM文件
    §7.2 嵌入式系统软件测试简介
    §7.3 带USB流设备管理的测试
    §7.4 下一步的工作安排
研究生期间发表论文
参考文献
致谢

(6)基于单片机的嵌入式系统研究与实现(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    §1.1 课题研究背景
    §1.2 嵌入式系统及其应用
        1.2.1 嵌入式系统
        1.2.2 嵌入式操作系统现状及其发展趋势
        1.2.3 嵌入式系统应用软件
    §1.3 全球定位技术的嵌入式应用
        1.3.1 GPS应用技术及产业发展趋势
        1.3.2 国内外GPS应用水平的对比
        1.3.3 目前GPS技术的主要应用领域及其应用特点
        1.3.4 GPS的嵌入式应用
    §1.4 嵌入式应用软件集成测试方法构想
    §1.5 本文的主要工作
    §1.6 论文结构
第二章 基于单片机的GPS定位移动通讯端机研究与实现
    §2.1 系统总体结构设计
    §2.2 单片机W77E58概述
    §2.3 GSM MODEM D15模块
        2.3.1 接口简介
        2.3.2 接口协议
        2.3.3 短消息的发送与接收
        2.3.4 D15与微机的串行通信
    §2.4 GPS模块REB 2100
        2.4.1 硬件接口
        2.4.2 通信协议
    §2.5 MCS-51系列单片机的串行端口的扩展技术
        2.5.1 串行通信的基本知识
        2.5.2 使用USART器件扩展串行端口
        2.5.3 使用软件扩展串行通信端口
        2.5.4 软件串行接口的时效分析
    §2.6 控制程序设计
    §2.7 系统集成
    §2.8 小结
第三章 单片机操作系统微内核研究与实现
    §3.1 嵌入式操作系统微内核概述
        3.1.1 传统操作系统内核结构
        3.1.2 嵌入式操作系统微内核结构及特点
    §3.2 微内核结构对系统性能的影响
    §3.3 EOS51的系统结构
        3.3.1 系统结构
        3.3.2 基本实现思想
    §3.4 EOS51的任务和任务调度
        3.4.1 EOS51的任务
        3.4.2 任务调度
    §3.5 EOS51的中断系统和任务切换
        3.5.1 中断系统
        3.5.2 任务切换
        3.5.3 任务间通信和互斥
    §3.6 存储扩展和管理
    §3.7 应用实例及其性能分析
        3.7.1 EOS51的应用
        3.7.2 性能与时效分析
    §3.8 小结
第四章 嵌入式应用软件设计的一种方法
    §4.1 嵌入式应用软件概述
        4.1.1 嵌入式应用软件的特点
        4.1.2 嵌入式系统及其软件层次结构
        4.1.3 嵌入式应用软件开发环境
    §4.2 嵌入式应用软件的一种结构模型
        4.2.1 嵌入式软件体系结构
        4.2.2 任务数据流图模型
        4.2.3 任务划分
        4.2.4 D-FLOW模型
        4.2.5 任务约束评价
        4.2.6 D-FLOW模型的优缺点
    §4.3 任务存储映像组织与布局
    §4.4 定位移动通讯端机控制软件的D-FLOW过程
        4.4.1 任务的基本划分
        4.4.2 任务分划与简化
        4.4.3 任务合并
    §4.5 小结
第五章 嵌入式系统软硬件集成测试方法构想
    §5.1 集成测试概述
    §5.2 嵌入式系统软硬件集成测试的一种方法
        5.2.1 基本思想
        5.2.2 一种集成测试模型
    §5.3 小结
第六章 结束语
    §6.1 本文的工作
    §6.2 展望
致谢
参考文献
附录一 定位移动通讯端机HandSet器件连接图

(7)基于Android的智能工具柜控制终端设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 论文研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 工具管理国内外研究现状
        1.2.2 RFID技术国内外研究现状
        1.2.3 嵌入式控制终端研究现状
    1.3 研究内容和章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
2 系统需求分析与总体设计
    2.1 系统需求分析
        2.1.1 系统概述
        2.1.2 系统功能需求分析
        2.1.3 系统非功能性需求分析
    2.2 总体框架设计
    2.3 工具柜外形设计
    2.4 控制终端操作系统
    2.5 数据库表设计
        2.5.1 数据库E-R表设计
        2.5.2 数据库结构设计
    2.6 本章小结
3 智能工具柜Android控制终端硬件设计
    3.1 STM32 单片机系统设计
        3.1.1 STM32 单片机最小系统
        3.1.2 RS485 通信电路
        3.1.3 电源电路
        3.1.4 继电器驱动电控锁电路
    3.2 RFID读写模块
        3.2.1 RFID读写模块选型
        3.2.2 RFID读写模块组成
    3.3 嵌入式Android系统
    3.4 本章小结
4 智能工具柜Android控制终端软件设计
    4.1 控制终端软件核心模块设计
        4.1.1 用户登录及主页面模块
        4.1.2 基础信息管理模块
        4.1.3 工具借用模块
        4.1.4 工具归还模块
        4.1.5 遗留工具预警模块
        4.1.6 系统设置模块
    4.2 STM32 单片机程序设计
        4.2.1 主控单片机控制程序
        4.2.2 从控单片机控制程序
    4.3 Android终端中间层JNI串口通信
        4.3.1 串口JNI通信接口封装
        4.3.2 Android串口通信协议
    4.4 Android终端数据库实现
    4.5 Android离线人脸识别实现
        4.5.1 人脸检测算法
        4.5.2 人脸特征值提取
        4.5.3 1:N人脸特征比对
        4.5.4 Android端人脸识别登录
    4.6 控制终端与B/S架构Web服务器通信
        4.6.1 HTTP通信协议
        4.6.2 JSON格式数据传输
        4.6.3 Android终端与服务器数据同步
    4.7 本章小结
5 基于Android的 RFID手持管理终端
    5.1 手持管理终端总体设计
        5.1.1 硬件设计
        5.1.2 软件设计
    5.2 RFID模块的Java本地API接口设计
    5.3 超高频RFID读写模块开发
        5.3.1 初始化RFID读写器
        5.3.2 多标签盘存的去重处理
        5.3.3 RFID模块通信协议
    5.4 手持终端上层应用程序设计
        5.4.1 手持终端上层UI设计
        5.4.2 标签操作界面和配置界面设计
    5.5 本章小结
6 系统测试
    6.1 工具柜控制终端功能测试
        6.1.1 部分硬件功能测试
        6.1.2 基础信息管理功能测试
        6.1.3 离线人脸识别登录测试
        6.1.4 工具借用归还功能测试
        6.1.5 遗留工具预警功能测试
        6.1.6 同步数据到Web服务器测试
    6.2 手持管理终端功能测试
        6.2.1 读写标签功能测试
        6.2.2 多标签盘存功能测试
        6.2.3 新工具入库功能测试
    6.3 本章小结
7 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(8)嵌入式操作系统在分布式系统中的设计与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 嵌入式系统研究现状
        1.2.2 分布式系统研究现状
    1.3 本文的研究内容及贡献
    1.4 本文的章节安排
第二章 相关理论与软硬件平台介绍
    2.1 分布式系统
        2.1.1 分布式系统概述
        2.1.2 分布式系统的特征
        2.1.3 分布式系统的结构
        2.1.4 分布式系统的拓扑结构
    2.2 分布式操作系统
        2.2.1 构造分布式操作系统的途径
        2.2.2 设计分布式操作系统时应考虑的问题
        2.2.3 分布式操作系统的结构模型
    2.3 RT-Thread操作系统
        2.3.1 RT-Thread概述
        2.3.2 RT-Thread的架构
        2.3.3 RT-Thread内核
    2.4 嵌入式系统
        2.4.1 嵌入式系统概述
        2.4.2 STM32概述
    2.5 本章小结
第三章 系统总架构设计
    3.1 硬件的规划实现
    3.2 分布式架构设计模式
        3.2.1 无操作系统模式
        3.2.2 均衡模式
        3.2.3 非均衡模式
    3.3 系统结构
        3.3.1 控制节点和计算节点
        3.3.2 系统运行结构
    3.4 本章小结
第四章 分布式操作系统设计与实现
    4.1 进程管理
        4.1.1 分布式进程
        4.1.2 分布式进程的状态与切换
    4.2 分布式协同处理
        4.2.1 分布式互斥
        4.2.2 事件定序与时戳
        4.2.3 资源管理算法
        4.2.4 选择算法
    4.3 任务分配
        4.3.1 任务分配环境
        4.3.2 任务调度策略
    4.4 操作系统的移植
    4.5 本章小结
第五章 分布式通信机制设计与实现
    5.1 消息传递
        5.1.1 消息传递概述
        5.1.2 消息传递方式的设计
        5.1.3 消息传递的实现
    5.2 RPC的功能
        5.2.1 RPC的通信模型
        5.2.2 RPC的结构
        5.2.3 RPC的实现
    5.3 保密设计
        5.3.1 概述
        5.3.2 加密模型
        5.3.3 加密方案算法描述
        5.3.4 安全性分析
        5.3.5 性能分析
    5.4 本章小结
第六章 系统的应用
    6.1 引言
    6.2 DALI协议
        6.2.1 协议介绍
        6.2.2 DALI系统结构
    6.3 分布式操作系统的应用
        6.3.1 DALI访问时序与时戳
        6.3.2 主从设备RPC功能
        6.3.3 数据资源管理
    6.4 本章小结
第七章 主要结论与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(9)基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究的意义和目的
        1.3.1 课题研究的意义
        1.3.2 课题研究的目的
    1.4 论文的主要内容和结构
        1.4.1 论文主要内容
        1.4.2 论文结构
第二章 系统总体方案及收发装置设计
    2.1 系统需要实现的功能
    2.2 系统需要考虑的因素
    2.3 系统总体设计方案
    2.4 系统中用到的技术
    2.5 仪表收发装置的设计
        2.5.1 仪表自动收发装置整体结构设计
        2.5.2 仪表发放部分设计
        2.5.3 仪表回收部分设计
        2.5.4 仪表自动收发装置箱体设计
    2.6 本章小结
第三章 系统硬件电路设计
    3.1 系统硬件结构
    3.2 处理器最小系统设计
        3.2.1 处理器相关知识简介
        3.2.2 处理器I.MX6ULL介绍
        3.2.3 处理器最小系统电路设计
    3.3 各模块硬件电路设计
        3.3.1 网络模块电路
        3.3.2 串口模块电路
        3.3.3 人脸识别模块电路
        3.3.4 射频模块电路
    3.4 本章小结
第四章 系统软件程序设计
    4.1 嵌入式软件开发环境搭建
        4.1.1 搭建交叉编译环境
        4.1.2 移植Bootloader
        4.1.3 移植Linux内核
        4.1.4 移植根文件系统
    4.2 嵌入式系统驱动程序开发
        4.2.1 设备驱动及设备树基本概念
        4.2.2 串口驱动程序
    4.3 客户端应用程序设计
        4.3.1 网络通信程序
        4.3.2 串口通信程序
        4.3.3 客户端主体程序设计
    4.4 数据库软件程序设计
        4.4.1 数据库设计
        4.4.2 数据库可视化管理程序
    4.5 服务器应用程序设计
        4.5.1 数据库连接程序部分
        4.5.2 网络通讯程序部分
        4.5.3 应用程序主体设计
    4.6 各模块程序设计
        4.6.1 人脸识别模块程序
        4.6.2 射频阅读器程序
        4.6.3 仪表收发装置控制程序
    4.7 本章小结
第五章 系统测试及性能分析
    5.1 实验平台搭建
    5.2 系统功能测试
        5.2.1 系统数据传输测试
        5.2.2 仪表收发测试
        5.2.3 数据库可视化管理测试
        5.2.4 远程终端查询与打印报表测试
    5.3 性能分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(10)基于Modbus通信协议的信号采集系统(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 发展趋势
    1.4 本文研究的主要内容与章节安排
第二章 系统总体方案设计
    2.1 主控芯片的选型
        2.1.1 主控芯片
        2.1.2 主控芯片的简介
        2.1.3 主控芯片的选择
    2.2 CAN总线
        2.2.1 CAN总线协议简介
        2.2.2 CAN总线物理层
        2.2.3 CAN总线的特点
    2.3 RS-232接口总线
        2.3.1 RS-232通讯协议简介
        2.3.2 RS-232物理层
        2.3.3 RS-232的特点
    2.4 RS-485接口总线
        2.4.1 RS-485通讯协议简介
        2.4.2 RS-485物理层
        2.4.3 RS-485的特点
    2.5 系统中总线的使用
        2.5.1 3种常用总线的对比
        2.5.2 系统总线的设计
    2.6 Modbus协议
        2.6.1 Modbus协议简介
        2.6.2 传输方式
    2.7 上位机软件介绍
        2.7.1 ECOM串口助手软件特色
        2.7.2 Modbus调试精灵
    2.8 系统总体设计
        2.8.1 系统功能流程
        2.8.2 系统功能模块划分
        2.8.3 系统总体设计方案简介
    2.9 本章小结
第三章 硬件电路介绍
    3.1 开发板简介
        3.1.1 主控芯片的选择
        3.1.2 开发板的选择
    3.2 硬件整体结构设计
    3.3 STM32F103C8T6最小系统电路分析
        3.3.1 STM32F103C8T6最小系统
        3.3.2 时钟电路
        3.3.3 复位电路
        3.3.4 调式和下载电路
        3.3.5 启动存储器的选择电路
    3.4 电压采集模块电路分析
    3.5 CAN总线传输模块电路分析
        3.5.1 CAN的报文
        3.5.2 CAN协议帧的类型
        3.5.3 CAN通讯节点
        3.5.4 CAN总线电路分析
    3.6 RS-485接口总线传输模块电路分析
        3.6.1 RS-485接口总线硬件工作原理
        3.6.2 RS-485接口电路分析
    3.7 RS-232接口传输模块测试电路分析
    3.8 本章小结
第四章 程序设计
    4.1 程序的开发以及设计环境
        4.1.1 STM32开发方法
        4.1.2 ST-LINK/V2在线调试器
        4.1.3 程序开发软件
    4.2 程序总设计
        4.2.1 程序总体设计方案
        4.2.2 协议转换原理
        4.2.3 程序设计总体结构
    4.3 系统主程序设计
        4.3.1 顶层框架设计
        4.3.2 主程序流程
    4.4 电压信号采集子程序设计
        4.4.1 DMA简介
        4.4.2 配置DMA发送数据的方向
        4.4.3 配置DMA传输的数据
        4.4.4 配置DMA数据传输模式
        4.4.5 电压信号采集流程
    4.5 CAN总线数据传输子程序设计
        4.5.1 CAN的发送与接收流程
        4.5.2 CAN通讯模式设置
        4.5.3 CAN发送流程
        4.5.4 筛选器
        4.5.5 CAN接收流程
    4.6 基于Modbus协议的RS-485通信子程序设计
        4.6.1 下位机1数据传输流程
        4.6.2 Modbus RTU协议
        4.6.3 Modbus消息帧
        4.6.4 CRC错误检测
        4.6.5 信息查询
    4.7 RS-232测试模块子程序设计
        4.7.1 串口配置
        4.7.2 数据发送
    4.8 本章小结
第五章 系统测试及运行结果
    5.1 测试环境和工具
    5.2 测试流程设计
    5.3 系统各功能模块的测试
        5.3.1 电压采集模块测试
        5.3.2 CAN总线传输模块测试
    5.4 系统整体测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
附录5
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

四、基于51内核的高性能单片机及其嵌入式系统(论文参考文献)

  • [1]基于ARM DS-5平台设计ThreadX嵌入式实时操作系统关键技术开发及应用[D]. 郭涛. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [2]基于CAN总线的嵌入式人机交互终端的设计与开发[D]. 翟宝蓉. 华北科技学院, 2020(02)
  • [3]基于PIC单片机的平台化医用冷柜温度控制器设计[D]. 张少刚. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [4]基于嵌入式单片机的电子皮带秤主机研究与设计[D]. 臧照文. 昆明理工大学, 2019(06)
  • [5]嵌入式系统I/O设备驱动模式和结构的研究[D]. 邓彬伟. 华中师范大学, 2005(05)
  • [6]基于单片机的嵌入式系统研究与实现[D]. 师明珠. 国防科学技术大学, 2002(01)
  • [7]基于Android的智能工具柜控制终端设计[D]. 吴庆兵. 北京交通大学, 2021(02)
  • [8]嵌入式操作系统在分布式系统中的设计与应用[D]. 寿颖杰. 江南大学, 2021(01)
  • [9]基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统[D]. 黄鹤宇. 太原理工大学, 2021(01)
  • [10]基于Modbus通信协议的信号采集系统[D]. 吴晨红. 合肥工业大学, 2021(02)

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基于51核的高性能单片机及其嵌入式系统
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