基于USB主机技术的机车故障数据转储技术研究

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1、中文摘要中文摘要摘要：随着USB技术应用领域的不断扩大，USB主机技术也得到了越来越多的关注。PC机在绝大多数情况下承担着USB主机的角色，非PC领域是USB主机技术应用的空白。由于工业现场条件有限，对数据转储便携性的要求高，从而实现嵌入式USB主机系统的需求非常迫切。以便于实现现场数据的提取与后期分析。本课题的研究正是基于此。本文以机车瞬时故障检测记录仪为背景，致力于嵌入式USB主机故障数据转储技术的设计和实现。机车检测瞬时故障记录仪以TMS320VC5509型DSP为处理核心，实时检测来自机车的模拟和数字信

2、号，对故障数据进行存储。并在后期通过对数据进行分析处理来定位故障发生时间和类型。在硬件设计过程中，完成了CH375和DSP、CPLD的硬件接口设计。在软件设计过程中，通过对USBl．1协议和FATl6文件系统的深入分析，建立了CH375与DSP底层通信。基于海量存储协议的UFI命令子集，实现了Bulk-Only传输协议。并根据DSP处理速度快的特点，立足于机车检测瞬时故障记录仪的实际，建立简化的文件级API函数，实现简化的FAT文件系统。通过该简化的文件系统函数，可以在减少资源消耗的前提下，更快捷的完成机车检测

3、瞬时故障记录仪的故障数据转储。经过实验室设计调试与不断完善，目前系统已成功运用于昆明铁路局，SS3／4000系列电力机车，取得较好效果。关键词：USB主机；1MS320VC5509；CH375；大容量存储类；FATl6文件系统分类号：TP334．5ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：WiththeextensionoftheUSBtechnologyapplications，USB—Hosttechnologyhasbeentakenmoreandmoreattentions．Atmostcase

4、s，PCtakestheroleoftheUSB-Host．It’Salmostablankareainnon-PCtouseUSB—Hosttechnology．Astheindustrialenvironmentisnotverygood,itrequiresahi曲portabilityofdataextraction．耶1edemandforembeddedUSB—Hostsystemisurgent,inordertoachieveon—sitedataextractionandpost-analys

5、is．T11isprojectofstudyisbased011it．TllisdissertationisdedicatedtothedesignandimplementoftheUSB—HostdatatransmissiontechnologyinthebackgroundoftheDistributedFaultDetectingSystemoftheTrain．111eDistributedFaultDetectingSystemoftheTrainiscomposedof，nvIS320VC5509

6、COre，monitoringtheanaloganddigitalsignalsfromlocomotive．Later,thetechnicalstafflocatesthetimeandtypeoffaultthroughanalysisofthedataprocessing．Inthehardwaredesignprocess，itachievesCH375withDSP,CPLDhardwareinterfacedesign．Inthesoftwaredesignprocess，谢tllthestud

7、yoftheUSBprotoCOlandtheFATl6FileSystem，itdesignstheUSB-Hostdriver,buildsthebasiccommunicationbetweenCH375andDSEBasedonUFIinstructionMassStorageAgreement,itrealizesBulk-Onlytransportprotoc01．Accordingtothecharacteristicsofhigh-speedDSPCOmmunicatiOns，basedonth

8、eactualsituationoftheDistributedFaultDetectingSystemoftheTrain,itbuildssimplifiedfile-levelAPIfunctions，toestablishasimplifiedfilesystem．Throughthesimplifiedfilesystem，itcompletesthedatatransmis