基于嵌入式技术的排气分析仪研究

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1、硕士学位论文摘要随着各国对汽车排气污染控制的日益严格与排气分析仪需求量加大，用户对排气分析仪的性能提出了更高要求。论文阐述了为改进便携式排气分析仪整体实用性所进行的研究工作，主要内容包括排气分析仪不分段单量程多点校准／测量的算法设计与分析、硬件设计、嵌入式内核taC／OS．II的移植和软件构件设计四个部分。论文中提出了一种在校准中采用不分段单量程多点校准／测量方法来保持排气分析仪较高精度测量的数值处理方法，这种方法通过采用最小二乘法求校准点的多项式拟合函数以实现全量程内不分段单量程多点校准／测量，并通过了实验验证：提出了一种高效的设计可重用嵌入式软件构

2、件的应用软件概要设计方法，这种方法以面向对象的设计方法为基础，以分析出任务的可分离独立功能模块为目的，注重软件功能模块的内聚性、层次性。适合于以应用为目的的小型嵌入式软件开发。重新设计了排气分析仪适应微机控制的硬件电路，规划了系统硬件资源，在IAR编译环境下，移植并裁剪了pC／OS—II内核。移植的内核是排气分析仪所有软硬件资源控制的核心，由任务管理、时间管理、任务间通信与同步、内存管理四个部分组成。通过对排气分析仪功能和界面的分析，确立了系统的七个任务，即时钟任务、键盘任务、系统任务、模拟量输入输出任务、校准／测量任务、通信任务、LCD显示任务。在任

3、务分析的基础上，完成了系统功能软件构件设计。本论文的研究为普通仪器仪表的智能化改进奠定了基础。关键词：排气分析仪：校准／测量；嵌入式系统；构件设计基于嵌入式技术的排气分析仪的研究AbstractAsstrictexhaustlawisenforcingandquantitydemandforexhaustanalyzerexpanding，therequirementsforexhaustanalyzer’shighwholepracticabilityhaveenhancedThisthesisintroducestheportableexhaust

4、analyzer’simprovementresearchworkswhichmainlyincludefourparts，thenon—segmentedmulti-pointedsingle—rangedcalibration／measurementalgorithmanalysisanddesign，thehardwaredesign，thereplantingofthepC／OS—IIkernelandtheanalyzer’ssoftwarebuildingblockdesign．Acalibration／measurementmethod，

5、whosefeaturesarenon·segmentedsingle—rangedandmulti—pointed，ispresented．Throughusingleastsquaretolerancepolynomialtofitthesensor’soutputnonlinearcharacteristic，÷hemeasurementprecisionisqualifiedandtestedrightbyexperiment．Asoftwaregeneraldesignmethod，whichderivedfiomtheOOD(objecto

6、rienteddesign)methodtoefficientlyguideembeddedsystem’sblockdesign，issummedup．Thismethodaimstoworkoutindependentblockmodulesfromtasks，foCUSonthesoftware’scohesionandstratifiedstructureandvaluableforsmallscaleembeddedsoftwaredevelopmentThehardwarecircuitisredesignedtofitMCU(mainco

7、ntrolunit)controlandthesystem’shardwareresourcesarecarefullyplanedAstoSoftwareworks，thertC／OS-IIkernelisreplantedandrescaledundertheIARIDEenvironment．Thekernel，whichincludesfourparts，thetaskmanagement，thememorymanagement，thetimemanagementandtheinter-taskcommunicationandsynchroni

8、zation，isthecontrolcoreofthesystem’sresources．B