基于ARM嵌入式長時(shí)間高精度的定時(shí)器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著磁約束核聚變研究和工程技術(shù)的發(fā)展，目前EAST托卡馬克裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了長達(dá)數(shù)百秒的穩(wěn)定運(yùn)行。積分器設(shè)備作為各類磁場信號(hào)的前端處理環(huán)節(jié)，其是否能實(shí)現(xiàn)長時(shí)間低漂移的積分功能，對(duì)信號(hào)的后續(xù)正確處理至關(guān)重要。而積分器功能的實(shí)現(xiàn)，精確的時(shí)間信號(hào)提供，是首要的前提和基礎(chǔ)。
　　本文結(jié)合EAST托卡馬克中央定時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間參數(shù)等因素，在分析積分器設(shè)備所需的功能基礎(chǔ)上，確定了定時(shí)器系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并依此進(jìn)行了元器件的選型，搭建了基于ARM處理

2、器的硬件平臺(tái)。系統(tǒng)軟件部分，在對(duì)當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合考慮通訊和信息安全等因素，確定了以Linux作為系統(tǒng)軟件的方案，并完成了Linux內(nèi)核的裁剪和移植。針對(duì)定時(shí)任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求，分析了處理器的中斷流程，結(jié)合Linux系統(tǒng)調(diào)度的機(jī)制，提出了任務(wù)實(shí)時(shí)化的概念，設(shè)計(jì)出了一種在弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)平臺(tái)上，進(jìn)行強(qiáng)實(shí)時(shí)任務(wù)處理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，在彌補(bǔ)Linux系統(tǒng)弱實(shí)時(shí)性的方面進(jìn)行有有效的研究。為了精確定時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)，本文針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部定時(shí)和外接計(jì)數(shù)

3、器定時(shí)兩種方式進(jìn)行分析研究。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合，確定了定時(shí)精度和長度擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)方式，并提出了計(jì)數(shù)器串接模式下，確定計(jì)數(shù)器預(yù)值的通用算法。通過MFC編程，設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)的上位機(jī)人機(jī)交互界面，通過串口通信的方式實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)定時(shí)器系統(tǒng)的操作。在測(cè)試部分利用高性能時(shí)間間隔測(cè)量設(shè)備SR620，測(cè)試了三路定時(shí)通道之間，啟動(dòng)的時(shí)差，確定了本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的精度參數(shù)和時(shí)間長度參數(shù)。
　　測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的嵌入式高精度長時(shí)間定時(shí)器，定