基于arm9的通用铁路信号测试系统的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文基于ARM9的通用铁路信号测试系统的研究姓名：张硕申请学位级别：硕士专业：智能交通工程指导教师：杨世武20090501中文摘要摘要：铁路信号系统，通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统，对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。随着铁路技术的飞速发展，铁路信号系统越来越复杂，设备间和信号间的相关性越来越大，这使得实际中出现的故障呈现复杂化和多样化。为了更好的发现和诊断故障，保障铁路安全、高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。本文设计研究了一种基于ARM9的通用铁路信号测试系统，用以帮助工作人员发现和分析诊断故障。整

2、个系统分为两大部分，即基于单片机的前端采集部分和基于ARM9的主板部分，两部分之间通过双口RAM进行双机通信。前端采集部分选用SST公司的89E58RD单片机做主控制器，主要完成信号采集、数据存储等功能。主板部分采用三星公司ARM9系列的$3C2440A处理器作为核心处理器，并采用Linux操作系统，实现对双口RAM数据读取、处理、显示、存储、传输和前端采集路数控制及存储数据二次处理分析等功能。系统设计实现了对通用铁路信号量的多路采集、处理显示、带时间信息的大容量数据存储、组成柔性多点测试网络和对存储数据简单二次分析处理等功能。本文在对系统采集量、功能要求、关

3、键技术进行了分析基础上，给出了系统总体设计方案。对于基于单片机的前端采集部分，设计了采集板硬件电路，并给出了相应信号采集和存储等软件程序。对于ARM9主板部分，设计了主板硬件电路，在此基础上建立软件开发环境，移植Bootloader和Linux操作系统，然后设计了双VIRAM驱动程序和相应应用程序，并进行基于QT的用户图形界面设计。本文实现了对两路牵引电流的测试、存储和对存储数据的片上二次处理分析，满足基本功能要求，证实了系统可行性。为了完善系统对测试信号的分析能力，本文又采用了基于最小二乘法的曲线拟合对系统存储的带时问信息的测试数据进行了后期处理分析，得出了

4、测试信号的基本规律，完善了系统功能。最后对本文所研究内容进行了总结并指出系统的不足和改进方法。关键词：铁路信号；ARM9；单片机；数据采集；Linux分类号：U284．2ABSTRACTABSTRACT：Railwaysignalsystemisacomplexcontrolsystem，whichismadefromavarietyofelectricalandmechanicalequipment．Itplaysanimportantroleinsafe,efficientandfastofrailwayoperation．Withtherapiddeve

5、lopmentofrailwaytechnoIogy，railwaysignalsystembecomemorecomplex，andthecorrelationbetweendevicesandsignalsisenhancing．Allofthesemaketheactualfaultcomplexandvaried．Itisnecessarytoresearchanddevelopanffwtypeofrailwaysignaltestsysteminordertodetectanddiagnosticfault．Inthisthesis，onekind

6、ofgeneralrailwaysignaltestsystembasedontheARM9isdesignedtohelpstafftofindandanalysisfault．Thewholesystemisdividedintotwomajorparts，includingfrontcollectionpartbasedonsingle-chipandmothcrboardpartbasedARM9．Thedual-portRAMisusedtocommunicatewiththetwoparts．Single_chip89E58RDofSSTCorpo

7、rationisselectedasthemaincon姐011erforf两ntacquisitionpartwhichcompletesignalacquisition，datastorageandotherfunctions．Formotherboardpart,S3C2440AprocessorinARM9familyofSamsungCorporationisselectedasthecore·Andinthispart，itusesLinuxoperatingsystemtocompletedataacquisitionfromdual。portR

8、AM，processing,displ