一、多串口卡共享中断产生的中断阻塞问题研究（论文文献综述）
冉德纲[1]（2019）在《Android平台下虚拟多串口并发通信的研究与实现》文中研究表明随着Android系统在智能控制、工业自动化、物联网等领域的不断发展,越来越多的智能设备所运行的操作系统被Android系统取代。运行Android系统的控制器与传感器之间的通信方式越来越多,其中因串行通信协议比较简单并且兼容工业仪器仪表、设备多、成本低、占用系统资源少等优点被广泛的应用。但是现有Android系统没有支持串行通信的相关接口,为实现简单的串行通信,目前大多数方案是通过移植Google串口源码或使用JNI技术封装系统底层接口库实现。这些方案能够实现串口设备端到端的通信,却无法满足多个设备同时通过串口与控制器通信,成为限制Android系统在物联网、自动化控制等领域广泛应用的一方面原因。针对上述问题,本文提出一种Android系统平台下多串口并发通信方案,该方案一方面基于多路复用思想通过软硬件结合方式实现多路复用器,通过一条高速链路同时为多个低速设备提供串口服务,实现多个外接串口设备同时通信;另一方面,在Android系统端基于虚拟化思想通过软件方式虚拟出多个串口通道,为上层应用程序提供多串口服务。主要研究内容如下:（1）在资源受限的STM32微处理器端,为提高多串口并发通信时数据转发效率,提出最小剩余空间优先MRSF（Minimum Remaining Space First）调度算法,根据剩余缓冲区大小和等待时间长短确定任务优先级。缓冲区剩余空间越小、等待发送时间越长优先级越高,在就绪队列中的位置越靠前,优先被调度器调度。（2）针对数据接收和解析共用一个缓冲区导致数据丢失、缓冲区溢出问题,提出采用双缓冲机制将单接收缓冲区设置为两个,双缓冲区轮流用于数据的接收和处理,并设置单独的解析缓冲区将数据接收和解析工作分开,提高系统的稳定性。（3）针对Android系统没有支持串口通信相关API问题,提出在Android系统端利用Reactor事件处理模型、多线程和I/O多路复用技术构建虚拟多串口数据流分发软件,以命名管道实现虚拟多串口通道并利用JNI技术封装串口通信API,为应用层APP提供多串口服务。（4）基于STM32微处理器实现多串口物理扩展,完成裸机系统开发后移植μC/OS-II实时操作系统并进行相应的裁剪,使系统更加精简运行更加高效,提高微处理器端数据转发的实时性与稳定性。为评估与验证系统的有效性,本文在Android系统端开发了一款多串口并发测试APP,结合电脑端Uart Assist串口调试软件分别对系统进行功能测试和性能测试。实验结果表明本系统能够满足智能家居、智能售货等领域不同串口设备对数据传输准确性、实时性的要求,并且可通过软件分别独立设置每个串口外设的波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等串口参数,灵活方便、成本低和易于扩展新功能。
宋子文[2]（2019）在《艇载控制网络实时调度系统设计与实现》文中研究指明由于海洋科技和军事的发展,水下无人艇研究具有重要的意义。本文针对以太网在艇载控制系统通信中的实时性和确定性问题,提出一种基于主从模式的周期性时间触发实时通信调度方案。该方案在不改变以太网网络层和传输层（如UDP/IP）协议的前提下,在应用层实现了艇载控制系统的软实时通信调度。为保证水下无人艇通信的实时性,本文根据目标无人艇的双交换机网络架构特点,设计了一种主从并行通信调度方案。该调度方案在满足艇载控制系统数据交换需求的前提下,在同一时隙并行调度分别连接在两个交换机上的两个控制单元。既避免了交换机中当某端口出现报文发送冲突时存储转发所带来的延时不确定性问题,又有效压缩了一个宏调度周期内微调度周期的数量,提高了通信的实时性。设计实现了负责艇载控制系统通信调度的水下主控单元,该控制单元采用加固工控机硬件和VxWorks实时操作系统,以提高运行的可靠性和实时性。采用了模块化、多任务架构设计实现水下主控单元软件,并利用上述通信调度方案,实现艇载各控制单元之间的周期性数据交换。在总体设计阶段,对软件功能模块进行了划分,给出了软件总体架构;在详细设计与实现阶段,对软件模块的设计流程和涉及的功能函数及接口函数进行了较为详细的说明。搭建了水下主控软件单机测试和系统测试平台,测试该软件的各项功能。测试结果表明本文所设计的水下无人艇实时通信调度方案可以较好的满足水下无人艇的通信调度需求,满足设计要求。
李春虎[3]（2011）在《基于Qt的跨平台软件设计及应用》文中研究说明本课题是根据成都文岳通信公司的原型认证软件的设计、移植的实际需求提出的。根据项目需求,开发了一个既可以在Windows平台又可以在Linux平台上运行的原型认证程序,具有跨平台性、实时性,并完成国际化。该应用程序需要能够在安装有Windows和Linux两大操作系统平台的两类工控机上运行,整个系统的中心是工控机,周边是通过串口和网络相连接的外围设备,在这些设备中有一部分设备对实时性要求比较高,同时还需要相关视频监控,该应用程序的用户比较广泛,使用多种语言,所以要求该应用程序能够进行语言切换。根据以上要求,在该应用程序开发时需要考虑实时性、串口通讯、网络通讯、国际化等方面。跨平台概念是软件开发中一个重要的概念,即不依赖于操作系统,也不信赖硬件环境。一个操作系统下开发的应用,放到另一个操作系统下依然可以运行。相对而言如果某种计算机语言不用修改代码即可做到高度跨平台,那么此语言就越抽象,硬件控制力就越低,只适合开发高度抽象的模型系统。更广义的跨平台是指程序语言、软件或硬设备可以在多种操作系统或不同硬件架构的计算机上运作。本文主要完成了项目硬件的选取、搭建,软件开发、运行环境搭建,不同平台相关的硬件驱动开发;并实现了程序的跨平台性、实时性、国际化等;就基于Qt的软件设计与开发、跨平台移植两个主要问题进行探讨和研究。通过该课题的研究,能够为公司以后其他跨平台开发项目提供参考;该课题主要成果是成功的将公司的软件产品移植到linux平台之上,它满足实际应用需求,可以同时与多个设备进行数据交互,能够有效的进行数据处理;该软件通过计算控制单元的运算处理可以有效的减少人工计算的工作量,便于使用者进行数据分析;设备微型化、远程控制,保证了设备的应用范围更加广泛。
孙慧娟[4]（2011）在《水下机器人中控制信息传输实现》文中研究指明水下机器人在海洋开发中占有重要地位,水声通信系统作为水下机器人中不可或缺的一部分,是水下机器人无缆操控的关键设备。本文涉及的是一套实际应用于某型智能水下机器人的水声通信系统,为机器人、岸基和船基提供通信节点,传输对机器人的控制命令和机器人工作状态信息的回传,这些信息通过串口反馈给主控机和规划机,做进一步的分析和处理。系统使用扩频通信体制,采用软件来实现通信系统的绝大部分功能。系统硬件平台采用PC104和ARM+DSP两种架构,软件平台采用嵌入式实时操作系统VxWorks,在VxWorks上实现多任务调度,并编写软件实现通信算法。首先实现VxWorks系统下多任务调度,按照VxWorks下外设驱动程序设计思路及框架,完成VxWorks下PC104总线结构的串口扩展板驱动程序设计,用以实现PC104平台下串口接口程序。随后在（?）ARM+DSP平台下完成数据流打通工作,包括ARM和DSP,ARM和FPGA之间的数据传输,ARM对Codec的配置等工作。连接数据传输和扩频算法部分,进而在该平台下实现扩频通信功能。最后,对系统进行测试工作,主要包括实验室电联调,水池实验,系统单项验收湖上实验,以及最后的大系统集成海试。编写实验所需的辅助程序,解决实验中遇到的实际问题。
李浩[5]（2011）在《无人机飞控系统仿真平台关键技术研究》文中研究说明仿真技术对无人机飞控系统的研究及测试具有重要的作用。但是,传统飞行控制系统仿真中,从全数字仿真到半物理仿真的过渡过程,往往面临信息交流困难、代码开发量大的问题。针对这一问题,本文研究基于RTAI-Lab工具链和嵌入式实时Linux系统,构建飞控系统仿真平台。首先,建立了数字仿真平台。该平台由飞控仿真模型和飞行仿真模型组成,飞控仿真模型基于有限状态机原理,利用Stateflow工具构建;飞行仿真模型以某型无人机动力学模型为背景,利用Simulink模块构建;另外,在理论上分析了发射阶段无人机的受力情况,并建立了起飞发射段数学模型。其次,采用主机-目标机的方式实现了快速原型化开发环境。在目标机CF卡上,利用Linux 2.6内核和Linux实时扩展RTAI,开发了嵌入式实时Linux系统;在主机上,构建了RTAI-Lab工具链,该工具链作为飞行控制快速原型化的软件环境。再次,建立了飞行控制快速原型仿真平台。利用Stateflow Coder编译RTW目标,飞控仿真模型自动生成RTAI-Linux目标程序;在Linux用户空间,利用LXRT开发了串口实时通讯程序,并将其嵌入至RTAI-Linux目标程序中,解决了快速原型仿真过程中目标程序与飞行仿真机间数据交互访问的问题。本文仿真平台实现了仿真系统开发的自动化,具有快速、灵活、低成本的特点,满足无人机飞行控制仿真系统开发要求。
高艳辉,肖前贵,李志宇,邢建芳[6]（2009）在《基于RTAI-Linux的多串口卡通讯实现》文中提出本文研究了基于Linux的多串口卡实时通讯问题。以PC/104多串口卡为例,对Linux和RTAI-Linux下多串口卡驱动的实现、串口实时通讯程序开发以及通讯测试过程进行了详细论述,最后采用RTAI成功实现了兼容16550A芯片的多串口卡实时通讯。
尹迎春[7]（2009）在《船舶组合导航信息处理系统》文中指出单纯依靠提高惯性器件陀螺、加速度计的精度,以提高惯性导航系统的导航参数精度的成本高昂,组合导航的方法提供了一种好的解决方案。组合导航信息处理系统的研制,实现了潜艇惯性导航信息和高精度测姿型GPSMS860的导航信息和潜艇水下导航信息实时采集。既对信息作了实时同步组合处理,同时采用串口RS-422/485协议和网络TCP/IP协议对外实时发送,供其它系统应用。目前,国内真正用INS、高精度测姿型GPS MS860和水下导航信息组合的工程实现上还是空白。组合导航信息处理系统工程样机已研制完毕,填补了这一空白。论文主要对组合导航信息处理系统进行了分析和设计,根据系统所要实现的主要功能和所要达到的性能指标,进行了原理分析和软硬件设计。信息处理系统完成系统所需的所有外部导航设备信号的转换、处理、发送和显示;对转换控制部件进行控制、监测和管理。其运行、采集、解算的正常与否将直接影响整个系统工作性能,必须能长时间稳定可靠地工作。硬件选取主要有内部板卡的研究设计,重点是轴角转换模块的设计实现、内部时间同步模块的实现和机箱、面板的设计,处理系统选用了PC/104总线。系统在惯性技术研究和工程应用成果的基础上,结合具体工程项目特点,研究掌握导航信息底层协议,实现DOS操作系统下多串口RS422协议通信、网卡通信,完成实时多任务通讯处理和相关控制。系统比较不同轴角模块的滤波方法,并给出滤波效果;针对INS导航信息和MS860的信息特点,设计位置、姿态的间接输出卡尔曼组合算法,并利用实测动态数据进行滤波处理,给出有价值的的系统优化处理的结果和性能结论。设计了轴角转换采集所采用的平滑滤波策略,并根据MS860的所提供的信息,设计了最优卡尔曼（Kalman）滤波器;并用海上实测试验数据进行滤波处理,给出处理结果。
欧峰,吴成富,段晓军,陈怀民[8]（2008）在《基于VxWorks的多串口卡驱动程序设计》文中提出介绍了在嵌入式操作系统VxWorks下串口驱动程序的结构和原理,分析了基于PCI总线的多串口扩展卡的标准驱动开发过程,并实现了多串口卡共享中断。
蒋祥刚[9]（2008）在《基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计》文中进行了进一步梳理在自动售检票系统中设备数量最多的是自动检票机,自动检票机安装于车站付费区与非付费区的交界处,实现乘客自助式进/出站检票。目前,尽管自动检票机大多数组成部件都已经实现了国产化,但在软件方面,操作系统大多仍采用DOS和Windows等国外通用操作系统产品。自动检票机系统中有些任务有着较强的实时性（如票卡处理任务、阻挡装置和网络通讯处理任务等）,都要求在较短的时间内给出响应。而有的操作系统（如DOS）,不支持多进程编程,对阻塞型的任务会导致灾难性的后果,实时性也不强,难以保障这些关键任务的实时性,在实际使用过程中产生故障较多。有的操作系统（如Windows、XPe）,由于系统体积庞大,需要内存较多或难以进行裁剪,同时,在使用中也存在着异常掉电,系统崩溃的现象。本文主要研究了自动售检票系统工作原理,重点分析了自动检票机设备组成和工作方式及原理,在介绍了自动检票机的详细功能和工作流程之后,引入了嵌入式操作系统的概念,并对当前流行的几种嵌入式操作系统做了对比,最终以国产实时嵌入式操作系统ReWorks为基础,实现了自动检票机软件设计。在绪论中,介绍了本课题的选题背景和研究意义,分析了自动检票机研究现状,提出了本文的主要工作及创新点,并给出了本文的结构。在轨道交通自动售检票系统（AFC）及自动检票机的介绍中,分析了AFC的拓扑结构,介绍了自动检票机的分类、功能、工作原理、工作方式、设备组成、硬件体系结构及软件功能模块分析。在嵌入式操作系统及ReWorks介绍中,阐述了在自动检票机中使用实时嵌入式操作系统的必要性,比较了几种流行的嵌入式操作系统,重点介绍了ReWorks操作系统的体系结构、特点和功能。随后,介绍了嵌入式操作系统的可裁剪性以及ReWorks的设备管理机制,并详细介绍了ReWorks针对自动检票机的功能需求所做的定制和裁剪,包括多串口卡驱动、NVRAM文件系统等。最后,实现了基于ReWorks的自动检票机软件设计,详细划分了自动检票机的各个任务模块,并重点介绍了其中较为重要的票卡处理任务,包括车票使用方式和进出站有效性检查处理流程。完成论文的同时也完成了整个系统的设计、开发、测试工作,该系统目前稳定运行于上海轨道交通八号线中。
邓懿[10]（2008）在《基于PCI总线的多串口通讯卡的研究与实现》文中进行了进一步梳理多串口数据通讯是计算机应用方向的一个重要分支,主要研究的是数据的多串口采集,存储和处理。基于PCI总线技术的多串口数据通讯卡,一直是市场追求的热点。在总线技术中,PCI局部总线凭借其优异的数据传输性能,成为微机总线的主流。但是,由于PCI总线协议十分复杂,直接为它设计相匹配的数字逻辑控制电路难度很大。本课题采用PLX公司的专用接口芯片PCI9052,实现与PCI总线的兼容。本课题来源于沈阳太空加油机公司与中石油/中石化合作的项目“加油机智能卡系统”。本文对PCI多串口通讯卡技术进行了探讨和深入研究,设计了基于PCI总线的接口电路,成功制作了接口电路板,并在Windows和Linux操作系统上分别编写了相应的驱动程序。整个系统主要包括两个部分:硬件电路设计和软件驱动设计。硬件设计方面的主要成果有:选择接口芯片PCI9052实现与PCI总线的兼容、运用VHDL语言和CPLD实现了硬件电路的内部逻辑控制、利用Protel99设计了硬件系统的原理图和PCB图、制作电路板并最终调试成功。在这个过程中:解决了用户定制串口的问题,避免资源浪费,提高了性价比;采用RS-422标准保证数据传送的抗干扰能力和数据远距离传输;采取多路并行设计保证较高的端口波特率;软件设计方面的主要成果有:按照模块化程序设计的思想,利用DriverStudio和Visula C++设计出基于Windows的多串口卡设备驱动程序;分析了Linux内核及其与设备驱动程序的关系,根据Linux设备驱动的结构提出了Linux设备驱动程序具体的设计和实现流程。保证了多串口卡能应用于多操作系统。经过反复试验,该系统能够顺利完成多串口的数据传输,并在全国几十个加油站广泛应用。
二、多串口卡共享中断产生的中断阻塞问题研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多串口卡共享中断产生的中断阻塞问题研究（论文提纲范文）
（1）Android平台下虚拟多串口并发通信的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 相关背景知识介绍 |
| 2.1 串行通讯协议概述 |
| 2.1.1 接口定义与连接方式 |
| 2.1.2 异步通信与同步通信 |
| 2.1.3 串行通信传输模式 |
| 2.2 实时调度算法 |
| 2.2.1 实时操作系统 |
| 2.2.2 实时调度算法分类 |
| 2.3 缓冲区管理技术 |
| 2.3.1 缓冲区分类 |
| 2.4 Android系统框架 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 调度算法与缓冲区设计 |
| 3.1 先来先服务FCFS调度算法 |
| 3.2 最小剩余空间优先MRSF调度算法 |
| 3.3 缓冲区设计 |
| 3.3.1 单接收缓冲区存在的问题 |
| 3.3.2 双接收缓冲区设计与实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 虚拟多串口并发通信系统实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Android系统端软件设计 |
| 4.2.1 多串口数据流分发软件设计与实现 |
| 4.2.2 JNI接口设计与实现 |
| 4.2.3 多串口服务自启动实现 |
| 4.3 STM32微处理器端软件设计 |
| 4.3.1 μC/OS-Ⅱ系统移植 |
| 4.3.2 USART设备驱动设计 |
| 4.3.2.1 驱动配置细节 |
| 4.3.2.2 驱动程序实现 |
| 4.3.3 应用层任务设计 |
| 4.3.4 任务优先级反转 |
| 4.3.4.1 任务优先级反转问题 |
| 4.3.4.2 优先级反转解决办法 |
| 4.4 私有通信协议 |
| 4.4.1 私有通信协议内容 |
| 4.4.2 基于有限状态机的协议解析器 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统测试与分析 |
| 5.1 实验环境搭建 |
| 5.1.1 硬件测试环境 |
| 5.1.2 软件测试环境 |
| 5.2 功能测试 |
| 5.3 性能测试 |
| 5.3.1 一对一场景 |
| 5.3.2 一对多场景 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（2）艇载控制网络实时调度系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.3 论文研究内容及组织结构 |
| 2 艇载控制网络通信需求分析与调度方案设计 |
| 2.1 水下无人艇通信网络结构 |
| 2.2 艇载控制网络需求分析 |
| 2.3 艇载控制网络通信调度方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 艇载主控系统软件需求分析与总体设计 |
| 3.1 艇载主控系统软硬件平台简介 |
| 3.2 艇载主控系统软件功能需求分析 |
| 3.3 艇载主控系统软件总体设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 艇载主控系统软件详细设计与实现 |
| 4.1 软件初始化模块的设计与实现 |
| 4.2 通信调度模块的设计与实现 |
| 4.3 报文处理模块设计与实现 |
| 4.4 通信错误管理模块设计与实现 |
| 4.5 工作模式管理模块设计与实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 艇载主控系统软件测试 |
| 5.1 系统测试概述 |
| 5.2 测试环境搭建 |
| 5.3 单元及模块测试 |
| 5.4 系统测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文研究总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）基于Qt的跨平台软件设计及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究的意义及研究的内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 课题关键技术概要 |
| 2.1 硬件结构 |
| 2.2 多串口卡 |
| 2.2.1 多串口卡的特点 |
| 2.2.2 串口 |
| 2.3 触摸屏 |
| 2.3.1 触摸屏工作原理 |
| 2.3.2 主要类型 |
| 2.4 PC104 总线标准 |
| 2.4.1 PC104 特点 |
| 2.4.2 PC104 应用 |
| 2.4.3 PC104 分类 |
| 2.5 MSM855 处理器 |
| 2.6 Linux 操作系统 |
| 2.6.1 Linux 操作系统的应用领域 |
| 2.6.2 Linux 操作系统的优缺点 |
| 2.7 Linux 下常见开发工具 |
| 2.8 Qt 概述 |
| 2.8.1 面向对象技术 |
| 2.8.2 Qt 中的三个主要基类 |
| 2.8.3 Qt 库 |
| 2.8.4 用户交互 |
| 2.8.5 Qt 编程语言选择 |
| 第三章 软件系统分析与设计 |
| 3.1 软件体系结构 |
| 3.2 内核配置及文件系统组建 |
| 3.3 程序编译调试 |
| 3.3.1 建立交叉编译开发环境 |
| 3.3.2 源代码纠错 |
| 3.4 串口模块 |
| 3.5 触摸屏驱动的移植 |
| 3.5.1 input 子系统体系结构 |
| 3.6 跨平台研究分析 |
| 3.6.1 跨平台的实现 |
| 3.6.2 跨平台实现的意义 |
| 3.7 实时性 |
| 3.7.1 程序实时性研究 |
| 3.7.2 实时性分析 |
| 3.8 程序国际化工作 |
| 3.9 系统运行效果 |
| 第四章 软件测试 |
| 4.1 功能测试 |
| 4.2 串口数据通信 |
| 4.3 实时性分析 |
| 4.4 国际化验证 |
| 第五章 原型认证系统的整合 |
| 5.1 rpm 包制作 |
| 5.2 deb 包制作 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）水下机器人中控制信息传输实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 水下机器人国内外研究状况 |
| 1.1.1 水下机器人国外研究状况 |
| 1.1.2 水下机器人国内研究状况 |
| 1.2 水下机器人通信系统 |
| 1.3 水下机器人控制信息传输格式 |
| 1.3.1 某型智能水下机器人中控制信息格式 |
| 1.4 智能水下机器人水声通信系统简介 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 水声扩频通信原理 |
| 2.1 水声扩频通信系统概述 |
| 2.1.1 扩频通信基本理论 |
| 2.1.2 扩频通信系统的性能指标 |
| 2.1.3 m序列 |
| 2.2 发射信号设计 |
| 2.2.1 调制 |
| 2.2.2 波形形成 |
| 2.3 水声扩频通信系统接收机 |
| 2.3.1 同步搜索 |
| 2.3.2 频率搜索 |
| 2.3.3 多途分量提取 |
| 2.3.4 自动增益控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 水下通信软件设计 |
| 3.1 VxWorks操作系统 |
| 3.2 ARM平台下VxWorks软件设计 |
| 3.2.1 BSP概念及其在AT91RM9200下的移植工作 |
| 3.2.2 AT91RM9200的中断处理 |
| 3.2.3 AT91RM9200与TMS320VC5510A通信建立 |
| 3.2.4 AT91RM9200与FPGA通信建立 |
| 3.2.5 使用I2C协议对Codec配置 |
| 3.2.6 扩频通信程序移植 |
| 3.2.7 TrueFFS文件系统实现 |
| 3.3 PC104平台下嵌入式软件设计 |
| 3.3.1 VxWorks驱动程序设计 |
| 3.3.2 VxWorks串口板驱动程序设计 |
| 3.4 VxWorks下高级程序设计 |
| 3.4.1 多任务调度实现 |
| 3.4.2 VxWorks任务间通信机制 |
| 3.4.3 VxWorks自启动程序 |
| 3.4.4 VxWorks内存管理相关内容 |
| 3.4.5 本系统中的任务调度机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统软件调测及外场实验 |
| 4.1 VxWorks下主要调试手段 |
| 4.1.1 WindSh在调试中的应用 |
| 4.1.2 Target shell在调试中的应用 |
| 4.1.3 Browser在调试中的应用 |
| 4.1.4 WindView在调试中的应用 |
| 4.1.5 Debugger在调试中的应用 |
| 4.1.6 系统错误状态 |
| 4.1.7 中断服务程序的调试 |
| 4.1.8 系统调试时应注意的问题 |
| 4.2 常见的程序异常现象分析 |
| 4.3 NFS网络文件系统 |
| 4.4 系统实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）无人机飞控系统仿真平台关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 飞行控制系统仿真概述 |
| 1.3 飞控系统仿真技术需求 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 研究目标、内容与意义 |
| 1.6 章节安排 |
| 第二章 数字仿真平台实现 |
| 2.1 数字仿真平台总体框架 |
| 2.2 基于Stateflow 的飞控仿真 |
| 2.2.1 Stateflow 简介 |
| 2.2.2 飞行模态分类及控制 |
| 2.2.3 飞行模态管理的Stateflow 实现 |
| 2.2.4 无人机遥控飞行控制逻辑 |
| 2.2.5 无人机自主飞行控制逻辑 |
| 2.2.6 飞行模态的Stateflow 实现 |
| 2.3 基于Simulink 的飞行仿真 |
| 2.3.1 坐标系及参数定义 |
| 2.3.2 无人机非线性数学模型 |
| 2.3.3 Simulink 环境下飞行仿真模型实现 |
| 2.4 火箭助推无人机起飞发射段建模 |
| 2.4.1 在轨滑行和火箭助推阶段受力分析 |
| 2.4.2 在轨滑行阶段 |
| 2.4.3 火箭助推阶段 |
| 2.4.4 助推火箭脱落阶段受力分析 |
| 2.5 数字仿真平台测试 |
| 2.5.1 火箭助推无人机起飞发射段模型验证 |
| 2.5.2 数字仿真平台飞行仿真测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 快速原型化开发环境搭建 |
| 3.1 开发嵌入式实时 Linux 操作系统 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 嵌入式实时Linux 系统开发步骤 |
| 3.1.3 嵌入式实时Linux 系统开发环境 |
| 3.1.4 开发嵌入式实时Linux 系统 |
| 3.1.5 嵌入式实时Linux 系统移植 |
| 3.1.6 嵌入式Linux 系统实时性测试 |
| 3.2 基于RTAI-Lab 的快速原型化软件环境 |
| 3.2.1 RTAI-Lab 简介 |
| 3.2.2 主机搭建RTAI-Lab |
| 3.3 快速原型化开发环境有效性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 快速原型仿真平台实现 |
| 4.1 快速原型仿真平台总体框架 |
| 4.2 实时工作空间RTW |
| 4.2.1 RTW 简介 |
| 4.2.2 RTAI-Linux 目标程序创建过程 |
| 4.2.3 RTW 目标程序结构 |
| 4.2.4 RTW 生成代码的执行过程 |
| 4.3 自定义 RTAI-Linux 目标配置文件 |
| 4.4 RTAI-Linux 串口实时通讯程序开发 |
| 4.4.1 RTAI-Linux 驱动多串口卡 |
| 4.4.2 RTAI 串口实时通讯程序开发 |
| 4.4.3 LXRT 程序架构及编程 |
| 4.4.4 串口实时通讯程序设计 |
| 4.5 RTW 串口接口函数实现 |
| 4.5.1 串口实时通讯程序嵌入RTAI-Linux 目标主程序 |
| 4.5.2 目标程序和飞行动力学仿真软件数据交互 |
| 4.6 快速原型仿真平台测试 |
| 4.6.1 串口实时通讯测试 |
| 4.6.2 快速原型仿真平台飞行仿真测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文研究工作总结 |
| 5.2 进一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）基于RTAI-Linux的多串口卡通讯实现（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1 硬件及开发环境介绍 |
| 2 多串口卡驱动的实现 |
| 2.1 Linux下多串口卡驱动 |
| 2.2 RTAI-Linux下多串口卡驱动 |
| 3 串口通讯软件设计 |
| 4 实时串口通讯测试 |
| 5 结束语 |
（7）船舶组合导航信息处理系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究的现状和发展趋势 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 组合导航信息处理系统总体方案 |
| 2.1 处理系统概论 |
| 2.1.1 系统主要功能 |
| 2.1.2 总体设计指导思想 |
| 2.2 系统硬件总体设计方案 |
| 2.2.1 硬件组成 |
| 2.2.2 接口电路及外接部件 |
| 2.3 系统的软件总体设计 |
| 2.3.1 系统软件需求 |
| 2.3.2 软件的模块化设计 |
| 2.3.3 主要技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 处理系统硬件 |
| 3.1 系统结构和总线的选取 |
| 3.1.1 处理系统系统结构 |
| 3.1.2 系统总线的选取 |
| 3.2 处理系统的主机及配置 |
| 3.3 CMC686GX 233CPU模块 |
| 3.3.1 CPU模块概述 |
| 3.3.2 CMC686GX233 CPU模块特性 |
| 3.4 EMERALD—MM串行通讯卡 |
| 3.4.1 概述 |
| 3.4.2 EMERALD—MM串行通讯卡的跳线 |
| 3.4.3 EMERALD—MM串行通讯卡的中断 |
| 3.5 处理系统图形控制卡 |
| 3.5.1 CM112HR图形控制卡概况 |
| 3.5.2 CM112HR图形控制卡BIOS刷新 |
| 3.6 EL显示屏 |
| 3.7 轴角转换模块设计 |
| 3.7.1 轴角转换模块概述 |
| 3.7.2 旋转变压器选取 |
| 3.7.3 轴角A/D转换板的设计 |
| 3.8 时间同步子模块 |
| 3.8.1 系统时间同步概述 |
| 3.8.2 系统时间同步方案 |
| 3.8.3 电平转换电路的设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 导航信息处理系统软件 |
| 4.1 软件总体概述和功能需求分析 |
| 4.1.1 处理系统软件任务 |
| 4.1.2 嵌入式操作系统选取 |
| 4.2 处理系统软件设计原则 |
| 4.2.1 软件设计原则 |
| 4.2.2 软件层次结构 |
| 4.2.3 处理系统软件总体框架流程 |
| 4.3 嵌入式EMM-4串口卡通讯的实现 |
| 4.3.1 8250及其相应的UART |
| 4.3.2 UART的编程 |
| 4.3.3 16C554的编程 |
| 4.3.4 EMM-4串口卡中断接收和发送编程实现 |
| 4.3.4.1 EMM-4串口卡初始化 |
| 4.3.4.2 EMM-4串口卡的循环缓冲器 |
| 4.4 多中断、多任务实时调度 |
| 4.4.1 系统需调度的任务 |
| 4.4.2 实时多任务可调度条件 |
| 4.4.3 调度策略分析 |
| 4.4.4 多中断和动态抢占式调度 |
| 4.5 嵌入式网卡通讯编程实现 |
| 4.5.1 网络通信协议选择 |
| 4.5.2 软件TCP/lP底层结构 |
| 4.5.2.1 多套接字并行原理 |
| 4.5.2.2 网络的输入和中断 |
| 4.5.2.3 向高层协议传递分组 |
| 4.5.2.4 发送数据报给TCP |
| 4.5.2.5 发送数据报给UDP |
| 4.5.2.6 从TCP经过IP到网络输出 |
| 4.5.2.7 UDP输出处理 |
| 4.5.2.8 TCP/IP协议总结 |
| 4.5.3 网络编程实现 |
| 4.6 用户界面设计 |
| 4.6.1 用户界面设计原则 |
| 4.6.2 用户界面设计实现 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 导航信息滤波和处理 |
| 5.1 轴角转换采集卡的滤波 |
| 5.1.1 常用平滑滤波策略 |
| 5.1.2 轴角转换卡滤波策略选择实现 |
| 5.2 MS860系统和综导系统组合滤波设计 |
| 5.2.1 MS860和惯导的误差特性 |
| 5.2.2 INS/MS860组合滤波的方法 |
| 5.2.3 INS误差状态方程 |
| 5.2.4 观测方程 |
| 5.2.5 海试数据的滤波处理 |
| 5.2.6 结论 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）基于VxWorks的多串口卡驱动程序设计（论文提纲范文）
| 1 串口设备驱动概述 |
| 2 底层多串口驱动的实现 |
| 2.1 PCI设备查找 |
| 2.2 硬件初始化 |
| 2.3 安装中断服务程序ISR |
| 2.4 数据的发送与接收 |
| 2.5 保证数据通信实时性与可靠性 |
| 3 结束语 |
（9）基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 自动检票机研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作及创新点 |
| 1.4 论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 自动售检票系统及 ReWorks 操作系统介绍 |
| 2.1 轨道交通自动售检票系统 |
| 2.2 嵌入式操作系统概述 |
| 2.2.1 嵌入式系统 |
| 2.2.2 嵌入式操作系统 |
| 2.2.3 使用嵌入式操作系统的必要性 |
| 2.3 ReWorks 实时嵌入式操作系统 |
| 2.3.1 ReWorks 体系结构 |
| 2.3.2 ReWorks 特点 |
| 2.3.3 ReWorks 功能介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 自动检票机总体分析 |
| 3.1 自动检票机分类 |
| 3.2 自动检票机功能 |
| 3.3 自动检票机工作原理 |
| 3.4 自动检票机工作方式 |
| 3.5 自动检票机设备组成 |
| 3.5.1 进站检票机设备结构图 |
| 3.5.2 出站检票机设备结构图 |
| 3.5.3 检票机相关部件 |
| 3.5.4 自动检票机整机性能 |
| 3.6 主控单元硬件体系结构 |
| 3.7 软件功能分析 |
| 3.7.1 自动检票机功能分析 |
| 3.7.2 软件模块分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 ReWorks 裁剪与定制 |
| 4.1 嵌入式操作系统的裁减性 |
| 4.2 ReWorks 设备管理 |
| 4.3 ReWorks 针对检票机应用的裁剪与定制 |
| 4.3.1 多串口卡驱动定制 |
| 4.3.2 NVRAM 文件系统定制 |
| 4.3.3 Intel 82559 网卡驱动定制 |
| 4.3.4 图形系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统稳定性及性能关键技术 |
| 5.1 自动检票机的数据安全性需求 |
| 5.2 掉电保护措施 |
| 5.3 提升文件系统性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于 ReWorks 的检票机软件设计 |
| 6.1 检票机多任务设计 |
| 6.2 车票使用方式 |
| 6.3 车票有效性检查 |
| 6.3.1 进站有效性检查 |
| 6.3.2 出站有效性检查 |
| 6.4 实现效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结束语 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 系统的改进之处和未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）基于PCI总线的多串口通讯卡的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 本领域的研究现状及本文的创新点 |
| 1.3 论文的主要研究工作 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 PCI局部总线概述 |
| 2.1 PCI局部总线特点 |
| 2.2 PCI总线信号定义 |
| 2.3 PCI总线传输协议 |
| 2.3.1 PCI总线基本传输机制 |
| 2.3.2 PCI物理地址空间 |
| 2.3.3 PCI总线仲裁 |
| 2.4 配置空间 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 PCI多串口卡的硬件设计 |
| 3.1 PCI多串口卡总线接口的选择 |
| 3.1.1 PCI9052接口芯片介绍 |
| 3.1.2 PCI9052在多串口卡中的主要功能 |
| 3.2 PCI多串口卡的硬件系统设计 |
| 3.2.1 硬件系统整体框架 |
| 3.2.2 PCI9052与PCI总线接口 |
| 3.2.3 PCI9052与EEPROM接口 |
| 3.2.4 PCI9052与Local总线接口 |
| 3.2.5 逻辑控制模块的设计 |
| 3.2.6 输入输出模块的设计 |
| 3.3 多串口卡PCB板的制作中的关键问题 |
| 3.3.1 PCI板卡及其连接器的类型 |
| 3.3.2 PCI多串口卡的走线布局及去耦 |
| 3.3.3 上拉和下拉电阻的运用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Windows下的PCI多串口卡驱动开发 |
| 4.1 Window NT系统结构概述 |
| 4.2 WDM设备驱动程序概述 |
| 4.2.1 WDM驱动程序的分层结构 |
| 4.2.2 WDM驱动程序的执行流程 |
| 4.3 WDM设备驱动程序类库介绍 |
| 4.3.1 驱动类(KDriver) |
| 4.3.2 设备类(KDevice) |
| 4.3.3 物理设备对象类(KPdo) |
| 4.3.4 I/O请求类(KIrp) |
| 4.3.5 物理地址类(KPeripheralAddress) |
| 4.3.6 中断类(KInterrupt) |
| 4.3.7 分发对象类(KDispatcherObject) |
| 4.3.8 自旋锁类(KSpinLock)和取消自旋锁类(CancelSpinLock) |
| 4.4 应用DriverStudio开发PCI设备驱动程序 |
| 4.4.1 DriverStudio编译环境的建立 |
| 4.4.2 利用DriverWorks生成驱动程序框架 |
| 4.5 DriverStudio驱动程序框架中的基本类 |
| 4.5.1 KDriver类 |
| 4.5.2 KPnpDevice类 |
| 4.5.3 KPnpLowerDevice类 |
| 4.6 PCI多串口卡的Windows设备驱动的具体实现 |
| 4.6.1 设备初始化例程DriverEntry |
| 4.6.2 创建设备例程AddDevice |
| 4.6.3 硬件资源分配例程OnStartDevice |
| 4.6.4 串行化处理例程StartIo |
| 4.6.5 访问硬件例程DeviceControl |
| 4.6.6 即插即用PnP,Plug and Play |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 Linux下的PCI多串口卡驱动开发 |
| 5.1 Linux系统内核简要介绍 |
| 5.2 Linux设备驱动 |
| 5.2.1 Linux设备驱动概述 |
| 5.2.2 Linux设备驱动与内核的关系 |
| 5.2.3 Linux设备驱动的设计和实现步骤 |
| 5.3 Linux下的PCI设备驱动程序设计 |
| 5.3.1 Linux中PCI设备驱动的核心数据结构 |
| 5.3.2 PCI设备类驱动接口分析 |
| 5.4 PCI多串口卡的Linux设备驱动的具体实现 |
| 5.4.1 PCI多串口卡驱动的模块化编程子程序 |
| 5.4.2 PCI多串口卡驱动的探测和移除子程序 |
| 5.4.3 PCI多串口卡驱动的服务于I/O请求的子程序 |
| 5.4.4 PCI多串口卡驱动的中断服务子程序 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 课题工作总结 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、多串口卡共享中断产生的中断阻塞问题研究（论文参考文献）
- [1]Android平台下虚拟多串口并发通信的研究与实现[D]. 冉德纲. 杭州电子科技大学, 2019(04)
- [2]艇载控制网络实时调度系统设计与实现[D]. 宋子文. 华中科技大学, 2019(03)
- [3]基于Qt的跨平台软件设计及应用[D]. 李春虎. 电子科技大学, 2011(12)
- [4]水下机器人中控制信息传输实现[D]. 孙慧娟. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
- [5]无人机飞控系统仿真平台关键技术研究[D]. 李浩. 南京航空航天大学, 2011(11)
- [6]基于RTAI-Linux的多串口卡通讯实现[J]. 高艳辉,肖前贵,李志宇,邢建芳. 仪器仪表用户, 2009(04)
- [7]船舶组合导航信息处理系统[D]. 尹迎春. 哈尔滨工程大学, 2009(11)
- [8]基于VxWorks的多串口卡驱动程序设计[J]. 欧峰,吴成富,段晓军,陈怀民. 测控技术, 2008(10)
- [9]基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计[D]. 蒋祥刚. 上海交通大学, 2008(04)
- [10]基于PCI总线的多串口通讯卡的研究与实现[D]. 邓懿. 首都师范大学, 2008(03)