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时间:2019-03-10
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1、北京交通大学硕士学位论文基于ARM与DSP的铁路信号测试仪设计(ARM部分)姓名:陈学申请学位级别:硕士专业:交通信息工程及控制指导教师:杨世武20080601中文摘要摘要:轨道电路是列车运行实现自动控制和远程控制的基础设备之一,铁路信号系统是保证运输安全的基础设施,是实现铁路统一指挥调度,保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备,也是铁路信息化的重要技术领域。基于ARM与DSP的铁路信号测试仪主要作用是及时测试铁路信号状况,反映铁路运行的情况。开发此套系统是集测试25Hz相敏轨道电路的电压自动记录仪以及相位差监测仪、
2、ZPW-2000A的载频与低频测试功能于一体,是性价比较高、功能齐全的监测管理系统,它发挥了ARM控制性好与DSP计算速度快的优势,实现了互补。由于采用的主要是集成芯片,所以体积小,重量轻,功耗低和便于携带,便于现场检测。在满足要求的前提下,为降低开发成本提高可靠性,CPU采用LPC2210的ARM7芯片。为使测试仪直观、操作简便,系统提供了良好的人机界面,包括显示,按键操作等。论文对FFT以及相关算法进行了分析和Mat
3、ab仿真;论文中给}{j了时钟电路、LCD电路、数据1竽储器Flash、JTAG等各功能模块的设计原理,完成
4、了硬件电路设计;系统软件设计遵循模块化、自项向下的设计思路。在软件设计方面,首先采用的是传统主循环控制方法,功能上主要实现了A/D采样程序、LCD显示程序、数据存储程序等的设计,对两路25Hz信号电压相位差的计算,其误差不人于1度。为了改善系统性能提高系统的实时性,系统中引入实时操作系统laC/OS—II,也有利于代码移植及系统功能扩展。关键词:铁路信号;实时操作系统;ARM7;LPC2210:laClOS。II,25Hz相敏轨道电路;快速傅立叶变换分类号:U284.2111ABSTRACTABSTRACT:Railwaycir
5、cuitisonebaseequipmentwhichisusedtoachieveautomatecontrolandlong-distancecontr01.ThesystemofrailwayisbaseequipmentthattOensuretrafficsecurity,thisistoachievethecommandofscheduling,andensurethesafeoftrains,improvestransportefficiencyandqualityofthekeytechnicalequipmen
6、t,anditisalsotheimportantfieldsofrailwayinformationtechnology.DesignofRailwaySignalTestingInstrumentBasedonARMandDSP,itismainlytotestofthestateoftherailwaysignal,SOastoreflectthestatusoftherailway.DevelopmentofthetestingInstrumentistoachievethetestingof25HzPhase—sens
7、itiverailwaycircuitwhichistestedvoltageandphaseautomaticallyandalsotoshowandsavedatawhichisneed,andtoshowCarrierfrequencyandLow-frequencyofZPW一2000Awhichdateifneedsavetosave,SOitiscost-effective,fullyfunctionalmonitoringandmanagementsystem.ARMandDSPCMOSchipbothCflIl'
8、youtitadvantagesandrealizeacomplementary.Itismainlymakingbyintegratedchipwhichhassmallsize,lightweight,lowpowerconsumptionandeasytocarry,soatthesceneisconveniencetodetect.Tomeettherequirementsunderthepremise,forreducingdevelopmentcostsandincreasedreliability,theARM7C
9、PUchipsusedLPC2210.Inordertomakethetestingequipmentintuitiveandeasy-to-use,thesystemprovidesagpodhuman-computerinterface,includinga
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