基于μcos-ⅱ操作系统下总线式多模块系统的研究与开发

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1、中图分类号：TP391.41论文编号：102870516-S195学科分类号：082503硕士学位论文基于μC/OS-II操作系统下总线式多模块系统的研究与开发研究生姓名江自强学科、专业航空宇航制造工程研究方向数字化设计与制造指导教师张乐年副教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchanddevel

2、opmentofBus-typeMulti-modulesystembasedonμC/OS-IIoperatingsystemAThesisinAeronauticsandAstronauticsManufactureEngineeringbyJiangZiqiangAdvisedbyAssociate-Prof.ZhangLenianSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016南京航空航天大学

3、硕士学位论文摘要模块化设计是目前所流行的一种新的设计概念和方法。由于市场对机电产品的性能和质量等方面的要求越来越高，传统的设计方法已难满足，因此出现了模块化设计方法。模块化设计在国外机电产品中已获得广泛的应用，而在我国这种设计思想虽起步较晚但也越来越受到重视。随着高性能处理器、总线技术和嵌入式实时系统的快速发展，使得我们设计功能强大的模块化系统变得可能。在这些背景下，本文研究与设计了基于嵌入式实时系统的总线式模块化系统。本文设计的总线式模块化系统采用主从式结构，各模块均使用STM32微控制器为处理核心。输入模块主要负责采集数据，

4、输出模块主要负责数据输出，主控模块通过SPI总线读取输入模块采集到的数据，进行数据的处理和运算，然后通过SPI总线传输到输出模块进行输出。本系统以SPI总线进行模块间的内部通信；CAN总线和以太网来接口外部通信。主控模块有以太网接口，用户可以通过远程访问本系统。本文首先介绍了系统相关技术及整体方案设计，然后详细讲述主控模块及从模块的硬件电路设计和基于嵌入式实时系统的各模块软件设计。最后，通过在ZJ17卷烟机上的成功应用表明系统的可行性。关键词：模块化系统，SPI总线，STM32微控制器，嵌入式I基于μC/OS-II操作系统下总线

5、式多模块系统的研究与开发ABSTRACTModulardesignisanewkindofdesignconceptandmethodwhichisadvocatedatthepresent.Becauseofthehighdemandoftheperformanceandqualityofthemechanicalandelectricalproductsforthemarket,thetraditionaldesignmethodhasdifficulttomeettheserequirements.Sothereisamo

6、dulardesignmethod.Themodulardesignhasbeenwidelyusedinthemechanicalandelectricalproductsofforeigncountries.Inourcountry,theideaofthisdesignhasbeenpaidmoreandmoreattentionalthoughstartedlate.Withtherapiddevelopmentofhighperformanceprocessor、Bustechnologyandembeddedreal

7、-timesystem,itispossibletodesignapowerfulmodularsystem.Underthesebackgrounds,thispaperstudiesanddesignsaBus-typemodularsystembasedonembeddedreal-timesystem.TheBus-typemodularsystemintroducedinthispaperadoptsthemaster-slavestructure.EachmoduleusestheSTM32microcontroll

8、erasthecore.Theinputmoduleismainlyusedforcollectingdata.Theoutputmoduleismainlyusedfortransmittingdata.Themaincontrolmodulereadsthe