基于现场总线的开放式数控系统的设计与实现

在传统基于模拟接口数控系统体系结构分析和研究基础上,针对现场总线的特点及开放式数控系统的要求,设计并实现了一种基于现场总线的开放式数控系统.首先分析传统数控系统存在的问题,引入现场总线MECHATROLINKⅡ,进行方案设计与分析,将传统数控系统体系结构中的插补运算分离,粗插补运算在上层运动控制器中实现,精插补运算封装在底层总线驱动器通过构建线程调度函数实现,上层与底层之间通过共享缓冲区与环形缓冲区进行数据交换.重点阐述MECHATROLINKⅡ总线在开放式数控系统的应用研究,探讨体系结构的改变对系统的控制精度、资源消耗等性能的影响.最后利用该系统加工出了一种复杂工件,实验对比及数据分析证明了这种新系统的优越性.     

基于MiniGUI键盘输入的通用网络接口的设计

在分析了MiniGUI系统架构的基础上,设计了通用的键盘网络接口通信协议以及该网络化接口在嵌入式Linux和MiniGUI下的实现。采用UDP作为网络承载协议,控制端遵照网络键盘协议发UDP包到MiniGUI网络键盘接口,即可实现MiniGUI键盘输入。根据具体按键布局需求,更改网络接口的键盘映射码,可满足不同的键盘指令控制场合,同时该网络接口也可扩展到局域网和广域网上实现远程控制。     

一种驻留于航电产品的通用测试软件架构设计

为提高航电测试软件的可移植性及复用能力,缩短软件开发周期,参照通用开放式软件架构FACE(Future Airborne Capability Environment)标准,基于将可移植组件通过标准接口快速接入通用软件框架的思想,设计了分层解耦的通用测试软件架构。将测试软件划分为平台适配组件、基础服务组件、测试指令通信组件以及测试用例组件。在此架构基础上,设计了统一的测试软件通信规约,定义了标准的接口规范。基于此架构开发的测试软件不仅可满足航电产品的测试需求,而且可以实现不同项目之间测试用例的快速接入和裁剪。所设计的通用测试软件架构改变了传统一型产品定制开发一个测试软件的现状,可满足航电测试软件通用性、易用性和可扩展性等要求,其在航电产品测试领域的推广可有效提高测试软件开发效率,减少人力资源成本。     

基于IEEE1394总线数控系统实时通信的实现

对于开放式数控系统,它的控制软件全部在计算机中,硬件仅是计算机与伺服驱动之间的标准通用接口。为满足系统的实时性和可靠性,采用性能优越的IEEE1394总线连接计算机与伺服驱动。上位机以Windows+RTX(Real Time Extension)为平台,结合开放式主机控制器接口(OHCI)协议,实现了DMA方式的异步数据传输,并给出实验结果。     

基于SDN和NFV技术的网络安全架构

基于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的新型网络取代传统网络势在必行,因此研究基于新网络环境的网络安全体系结构迫在眉睫.介绍了一种开放且通用的软件定义的SDS安全架构,它可以为安全服务、安全设备和安全管理提供一个开放的接口,并且支持不同的网络安全供应商部署其安全产品和安全解决方案.此外,可以实现虚拟安全功...     

基于反射的机床整机动态性能测试系统研究

针对传统机床整机动态性能测试架构高成本、可测对象单一、分析方法有限等问题,提出一种基于反射的对象关系映射与插件技术的机床整机动态性能测试架构,该架构可降低测试成本、扩展测试对象和分析接口方法的种类.基于该架构实现对西门子840D系列数控系统的圆测试、主轴测试、通用轴测试和恒速轴测试等测试与分析.通过对比实验验证了该系统的测试效果和完整性.     

基于SPI总线的医疗仪器网络接口设计

本文给出了一种基于SPI总线的医疗仪器网络接口的设计方法.网络接口由PIC单片机和W5100网络芯片等组成.单片机为网络接口的控制核心,通过SPI总线接口W5100,W5100通过RJ-45接入网络,从而实现医疗仪器与网络的信息交换与控制;实验结果表明基于SPI总线和W5100的医疗仪器网络接口的硬件结构简单、性能稳定、兼容性强.     

高性能开放式数控系统框架设计

描述一个高性能开放式数控系统结构框架.该框架采用基于功能组件的厂商无关结构,通过绑定表(binding table)方式,支持组件功能的软硬件协同实现.本框架引入实时交互网络中(RTN)中的异步通讯机制(ACM)为整个系统提供统一的通讯模型,并设计相应的功能组件.在统一通讯模型支持下,该框架支持数控系统采用一个或者多个处理器或控制器的分布式结构,满足日益增长的数控系统高性能要求.本文基于该框架实现了原型系统.     

基于IMS呈现的社交网络管理系统

IMS(IP Multimedia Subsystem)作为下一代网络的核心网的标准架构,在IP多媒体应业务的开发方面,受到了越来越多的关注。本文在IMS呈现的基础上,实现了基于IMS呈现的社交网络管理系统(Social Network Management System based on the IMS Presence),它丰富了传统电信IMS呈现的业务能力,将手机地址本扩展为社交网络,丰富了好友间互操作,扩展了群组聊天。本文从业务角度出发,分析了IMS呈现的可扩展性,设计了基于IMS呈现的社交管理系统的架构和功能实体,详细阐述了系统功能实现的关键点,并实现了系统与媒体的接口,最后以单个用户操作、一对一好友操作和群组操作为例,具体实现了相应的功能。     

航电系统通用总线监控软件的设计与实现

针对传统航电系统总线监控软件功能单一、可扩展性差、重复开发多等问题,提出了一种支持多种总线协议、多通道数据采集的通用总线监控软件的设计与实现方案。通过分层开放式架构与模块化设计,提高了软件的可扩展性与可重用性,为通用性的实现提供保障。在采用多线程动态创建技术保证监控实时性的基础上,结合面向对象与通用总线接口控制文档的设计思想,实现了软件的通用性。     

基于无线传感器网络的信息采集监测系统设计

基于B/s架构的无线传感器网络远程信息采集系统存在着实时性差、安全性差等特点,特别是在数据传输量大的情况下尤其突出.设计并实现了一种基于C/S架构的无线传感器网络信息采集监测系统.该系统采用自主研发的Node433TM无线传感器网络通信协议栈和基于ARM9的无线传感器网络嵌入式网关.系统具有实时响应性强,可靠性高的特点,可应用于数据传输量大的传感器网络数据采集与监测.     

嵌入式网络技术在接收机中的应用

设计了一款应用于接收机通信的嵌入、式网络接口,并在数字信号处理器上实现了标准的传输控制(TCP/IP)协议栈.从关键芯片选取、接口及中断设计三方面对网口的硬件设计进行了阐述,介绍了TCP/IP协议栈中各模块的功能,对实现难度最大的TCP模块进行了论述,说明了软件模块在任务调度和模块化设计方面的考虑,最后以对该网口的测试...     

基于STM32微处理器的IEEE1451标准模块设计

IEEE1451标准提出了一种通用的传感器接口标准,解决了传统传感器与各种网络相互不兼容的问题。本文以IEEE1451标准中IEEE1451.1和IEEE1451.2标准为基础,利用基于ARM Cortex技术的STM32微处理器多功能端口进行IEEE1451各功能模块的标准接口设计。包括在单只芯片中设计信号采集、处理和转换的A/D、CTC等前向通道,PWM、D/A、GPIO等构成后向通道,以及运用片内FLASH设计电子数据表单TEDS,并组成为智能变送器接口模块STIM。运用STM32丰富的串行总线接口,直接扩展CAN、RS232、RS485等现场总线以及10/100M的工业以太网络接口,组成网络匹配处理器NCAP模块。     

基于Profibus-DP的开放式数控系统高速通信

介绍了在开放式数控系统中使用主站卡与交流伺服驱动从站模块建立Profibus-DP网络.在Visual C 6.0环境下开发用于数据高速通信的接口程序.使用PID算法实现了对多个电机的同时控制,并在"SKY-2007"开放式数控系统中检验了通信的实时性.     

基于NIOS Ⅱ的嵌入式网络接口设计

阐述了基于NIOS Ⅱ软核处理器和以太网控制芯片RTL8019AS的网络接口设计.简要介绍了基于FPGA的SOPC(System On Programmable Chip,简称可编程片上系统)技术,给出了网络接口的软硬件的设计和实现.此设计增强了系统的灵活性,并且结构简单适应于不同应用领域对接入网络的需求.     

OSEK规范的实时操作系统设计

OSEK/VDX规范是一个用于汽车电子、带有接口的开放式软件规范.本文首先介绍了OSEK标准,阐述了一种基于OSEK标准的嵌入式实时操作系统AutoOSEK的设计与实现,并对AutoOSEK的功能和性能进行了测试.系统已在基于Motorola HCS12系列芯片和基于ARM内核的多硬件平台中实现,并在汽车电子控制系统开发中得到较好的应用.     

基于CORBA的网管接口的设计与实现

本文基于不同行业对网络大型综合管理系统的应用需求,通过不同行业各类网络管理系统、网络设备之间通用接口的设计,建立综合网络管理模块,实现对各类网络设备的统一管理,提高网管工作的便利性和通用性。对综合网络管理系统功能模块所需要的接口的详细设计与实现进行了相应的阐述,设计并实现了各个功能接口、这些接口的实现类以及继承这些类的子类,通过这些接口和类的实现,再结合消息机制实现综合网络管理系统的各个功能。     

基于FPGA的高性能可编程数据平面研究综述

可编程数据平面(PDP)一方面支持网络应用的卸载与加速, 给网络应用带来了革命性的发展机遇; 另一方面支持新协议、新服务的快速实现和部署, 促进了网络创新和演进, 是近年来网络领域的研究热点. FPGA因其通用的计算架构、丰富的片内资源和扩展接口提供了多种可编程数据平面的具体实现, 支持更广范围的应用场景. 同时, FPGA还为探索更通用的可编程数据平面抽象提供了可能. 因此, 基于FPGA的可编程数据平面受到了学术界与产业界的广泛关注. 首先分类别阐述基于FPGA的可编程数据平面(F-PDP)抽象. 接着, 介绍基于F-PDP快速构建网络应用的关键技术的研究进展. 之后, 介绍基于F-PDP的新型可编程网络设备. 此外, 从提升网络性能、构建网络测量框架以及部署网络安全应用这3个方面, 详细梳理近年来基于F-PDP的应用研究成果. 最后, 探讨F-PDP未来可能的研究趋势.     

基于PC的开放式数控系统关键技术研究

主要研究了基于PC的开放式数控系统功能实现的方案与关键技术。在分析了开放式数控系统应用现状并阐述了PC数控系统结构及开放式数控系统构成的基础上,完成了低成本、可重构的开放式数控系统的设计及系统开放式软硬件体系的建立,系统控制器通过编程完成对输入、输出量的规划过程,通过PID控制伺服电机的输出,从而实现对伺服电机轨迹输出的优化控制目标,实现交互控制机制的开发,该模块化可重构系统在降低系统成本的同时显著提高了使用性能,具备较高的实际应用价值。     

基于DSP的CAN总线转换器的设计

阐述了一种以TMS320LF2407A为核心，RS232、RS485和CAN总线之间接口和协议转换的设计方案，实现了这几种通用的串行总线之间的通信；叙述了总线转换器的功能、硬件设计、通信协议和软件设计。总线转换器的通信网络接口为多种异型总线之间的互联和构建比较复杂的总线型网络提供了一种解决方案。