【硕士论文】基于ARM和uClinux的经纱张力嵌入式系统设.pdf

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1、浙江大学硕士学位论文基于ARM和uClinux的经纱张力嵌入式系统设计姓名：朱海民申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：孟濬;张森林20060501浙江人学硕士毕业论文摘要随着纺织工业的发展，开发高档织机控制系统是当前纺织机械领域的重要课题，织机的经纱张力控制是高档织机控制的关键技术之一。随着Intemet的发展和后PC时代的到来，嵌入式系统成为当前IT产业的焦点之一，ARM公司设计的32位RJSC处理器，以其诸多优异的性能，成为嵌入式解决方案的首选。uClinll)【不仅具有Linu)【高度模块化

2、、开放源码等优点，而且具有完善的各类驱动支持和完备的工具集。基于AItM和uclinux的经纱张力嵌入式控制系统正是在这个背景下开发的。本文首先分析国内外张力控制技术，引出张力控制在织机控制中的应用。分析送经、卷取技术特点及其实现方式，介绍了嵌入式系统的概念以及嵌入式系统的软硬件组成，介绍了嵌入式操作系统。最后提出本文的设计思想和实现方案。本文主体可分为以下四个部分：系统硬件架构设计与实现、uclinux的移植与分析、驱动程序设计与实现、应用程序设计与实现。>在硬件电路设计方面，提出以S3C44BOX为核心的主电

3、路设计与外围电路设计两部分协同设计经纱张力独立系统，集成到整个织机控制系统中。》在操作系统的移植与分析方面，介绍了uclinll)(的移植步骤，给出系统引导程序的实现，并且着重分析了uclinuX内核结构，为进一步的应用开发作铺垫。>在驱动程序设计与实现方面，介绍了uClinu)【平台下，驱动程序设计的基本流程，并给出了系统用到的几个主要驱动程序的实现。》在应用程序设计与实现方面，通过对多进程与多线程特点、编程模型的分析比较，提出了采用单进程多线程应用程序设计方案。其次分析了织物工艺特点和要求，给出本系统和上位机

4、通讯协议。最后给出了各个线程的实现以及线程之间的同步与互斥的讨论。本文设计的控制系统实时性好、响应快，各个织布周期张力的一致性好、控制平稳，能满足高档织机的要求，具有实际应用价值。关键词：ARM，uClinll】(，经纱张力，送经卷取，织机浙江大学硕士毕业论文AbstractWiththedeVelopmentol’tlletextlleindusny，howtodeVelopadVancedloomcomrolsystemisanimponantprojectincurrent100mlIlaclliIlcef

5、ield．Andhowtocontml也ewarptenSionisoneofmekeysofadv锄cedloomcontroltechnOl0盱WjthmedeVelopmentofIntemeta11dPC—posttechnology，embeddedsystemhasbeentllecenterofinfonllationtec}lrlologyindusⅡyinrecent．Becauseoftligh-perfornlallce，the16／32-bitmSCARM7TDMIdevelopedbyA

6、dvallcedRISCMachinesLtdhaSbeenmebestchooseninmarlyembeddedresolutionproject．uClinuxnot011lycontainsa“antagesoflinuXsuch觚opensource，highlymodlll撕zed，butalsohas、ⅣidelysonsofdriVerssuppona11dselfcon“nedt001s—chain．Embeddedsystemfor、唧tensionbasedon删7Ⅱ)MIanduClirl

7、ux诎itcctureisdevelopeduⅡdefthisbackgr01md．Inmisdissertation，firstintroducethewaIpcon仃olteclltlolOgyindomestica11dintemationaImarket，aJldpresentsthcapplicationoftensionconnDlinmeloomconⅡolnelds．AnaIyzet11echaracteristica11dimplemen协tionofelectronicLet-offandel

8、ectr℃nicTake-up．In协)ducemecoⅡceptandcomponentsofsoRwareandhardwareofembeddedsystem，andembedded叩eratingsystemplatf0肿．Thenwepresemthcth址ingindesignatldimplenlentationofthisdissertation．111e