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原文传递铁道信号沙盘模拟显示系统研究

论文题名：	铁道信号沙盘模拟显示系统研究
关键词：	铁道信号;单片机;数据组织;模拟显示;电子沙盘
摘要：	铁路沙盘虽然属于传统的实物沙盘(material sand table)模型，但是由于实际演示和控制需要，其中包含很多电子控制部分，因此它也富含很多电子沙盘的气息。例如，铁路沙盘上可以实现无线机车控制，机车定位，模拟GSM-R/GPRS铁路无线通信系统，并通过PC机根据联锁表，控制相应信号灯和道岔动作，实现计算机联锁，最终用点阵式LED显示屏展示整个或局部铁路沙盘工作情况。在实际铁路运输生产中，大屏幕对于提高其运营水平起着至关重要的作用。DMIS(行车调度指挥系统)需要用大屏幕将各线路上各列车的运行状况直观、实时地表现出来，使调度人员如身临现场，高效地安排运输生产。　　本课题以铁道信号电子沙盘为背景，研究讨论了具有铁路特色的基于铁路沙盘的LED大屏幕：根据屏幕显示时间与输出速度的分析，设计各硬件电路模块；建立铁道信号的存储模型，实现信息图像到数据存储的转换；编写各底层模块，并解决运行显示任务与进行存储器数据更新时对MCU的占用矛盾，实现刷新与显示同步。　　文中首先对常用LED单元板电路结构和显示方式作了透彻分析，归纳总结出针对常规LED单元板最为有效的数据组织方法，然后结合铁道信号电子沙盘终端显示的需要，设计了基于SPI的驱动模块及可扩展RAM模块设计，利用SPI方式与计数器组结合，改变了RAM数据的读取及输出形式；并通过控制信号的同步与复用，大大压缩了数据读取至输出到屏幕显示的时间。此方式的运用满足了屏幕显示面积的要求，保证了显示内容的实时刷新，解决了显示时输出速度的瓶颈问题。通过显示数据的组织和程序的进一步优化，使得51系列单片机也能够成功驱动20m2双基色φ3.75LED显示屏。　　论文方案己在峨眉校区铁道信号实验基地建设中得到实现，这为该方案的改进及后续与行车监控模块的融合工作打下了基础，为对LED大屏幕在调度指挥系统中应用的深入研究提供了良好的平台。
作者：	张占军
专业：	通信与信息系统
导师：	靳桅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文