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辅助电源系统监控单元的软件设计与实现
| 论文题名： | 辅助电源系统监控单元的软件设计与实现 |
| 关键词： | 辅助电源系统;监控单元;现场可编程门阵列;复杂可编程逻辑器件;数字信号处理;电力驱动;城市轨道交通车辆 |
| 摘要： | 在以电力驱动的城市轨道交通车辆（如地铁）中，辅助电源系统是其关键设备之一，主要为车内各类设备提供电源。辅助电源系统的安全性、可靠性对车辆正常运营具有重要的影响，故车辆需要对辅助电源系统进行实时监控，这对系统维护和改进，及时排查故障具有十分重要的意义。 本课题来源于实际的项目，研发以辅助电源系统为应用对象的监控系统。该系统由嵌入式监控单元和上位机数据分析软件组成。本文主要设计嵌入式监控单元的软件，实现信号的采集、数据的存储和通信，包括:FPGA与CPLD的逻辑电路设计以及DSP的软件设计。 本文在基于DSP+FPGA&CPLD的嵌入式监控单元硬件平台上，采用原理图设计输入法，在CPLD内部实现了XINTF接口模块、NandFlash接口模块、SRAM接口模块、以太网控制器接口模块和数字量采集模块;采用VerilogHDL和原理图混合设计输入法，在FPGA内实现了XINTF接口模块、ADC控制模块、RTC控制模块、异步FIFO模块和故障检测模块。 DSP软件设计是本文的主要工作。本文采用前后台系统的软件设计方法，前台程序为中断服务程序，负责从FPGA和CPLD中采集数据;后台程序为主程序，按照功能划分为初始化模块、数据处理模块、数据存取模块和数据通信模块。初始化模块实现对硬件和软件的初始化，数据处理模块实现实时数据、历史运行数据和系统故障数据的保存，数据存取模块实现NandFlash的数据读写和坏块管理，数据通信模块实现串口RS232/RS485、CAN和以太网的通信。 最后，本文对FPGA、CPLD和DSP软件中的相关功能模块进行测试，然后测试了软件的整体功能。测试的结果表明，本文的设计实现了预期的功能。 |
| 作者： | 周志宁 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 樊卫华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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