1、毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 基于 ARM 的直流电机调压调速系统设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 嵌入式系统的传统定义是 以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统 。其中以 ARM 为处理器核心的嵌入式系统已经广泛的应用于我们日常的生产生活当中：智能手机、打印机、 PDA、硬盘里面的控制器等。 ARM 是一个公司的名字，同是也是一类处理器内核的统称 1。 ARM（ Advanced RISC Machines）是微处理器行 业的一家知名企业，设计的处理器与传统的 PC 机里面的通用处理器 X
2、86 有着很大的不同， ARM 指令集为精简指令集 2，这使得其在硬件上可以设计得更简单，体积也更小，功耗低，同时价格也降低了。近年来 ARM 处理器发展迅速，其中高性能的 Cortex-a8、 Cortex-a9 处理器在高端智能手机上日益普及，在平板电脑上的应用也有很大的优势。研究基于 ARM 的直流电机调压调速系统设计，对于理解 ARM 在嵌入式当中的应用有着重要的意义。同时也可以加深了解 ARM 处理器的硬件特性，这对于在 ARM 嵌入式系统开发来说相当重要，因为在操 作系统里面涉及到底层硬件驱动的编程的时候，就需要对硬件特性掌握得一清二楚，在设计程序的时候要根据硬件的结构来设计。 L
3、inux 是一类 Unix 计算机操作系统的统称，其代码开源，有着较好的可移植性，可以移植到许多平台上，其中就支持 ARM 的平台。 Linux 内核在嵌入式当中的应用也十分广泛，比如现在市场上非常流行的 Android 智能手机，其中 Android 系统采用的内核就是开源的 Linux 内核。所以研究以Linux 内核为嵌入式操作系统核心，以 ARM 为硬件平台的直流电机调压调速系统，对于理解并且懂得 Linux 在嵌入式 当中的应用有着重大的意义。 目前直流电机调压调速系统，其在控制方式上正从模拟控制向着数字控制方式转变，比如单片机为主流的微型计算机控制。在直流电机的驱动电路上，其用的功
4、率元件也越来越好，承受电流值比以前大而且功率损耗低。 结合 Linux 操作系统来设计基于 ARM 的直流电机调压调速系统，有着非常重大的意思。因为其一 Linux 操作系统的应用已经一天比一天广泛 3。 Linux 操作系统早在 1991 年就已经诞生了，到现在已经将近发展了 20 年， Linux 从刚开始的幼稚与不完善走向如今的成熟与稳定，并且在服务器领域有着非 常广泛的应用。 Linux 之所以获得如此的发展，是因为其开源、免费的特点，并且其源码大部分是用 C 语言来编写，所以全世界的 C 语言爱好者以及对操作系统有所研究的人都可以参加到Linux 操作系统内核的开发上来。 在 Lin
5、ux 内核里面，对各个都平台有着很好的支持 4，比如我们日常生活中常用的 PC 机，还有现在市场上十分火爆的安卓手机里面的系统也有着很好的支持，以及办公室里面应用很多的无线路由器和打印机等等。学习 Linux 内核里面的编程方法以及相应驱动软件的开发，对于以后嵌入式软件开发打下坚实的基础。 Linux 内核里面 对 ARM 的支持也很完善，比如对 S3C2440 处理器的支持都非常好。一般内核源码拿来以后，只需要对 Linux 内核进行相应的修改之后就可以在相应的平台上运行起来。 其实设计一个直流电机控制系统并不是一件简单的事情。因为设计一个控制系统需要涉及到许多的知识点，包括： C 语言，
6、C+，数据结构与算法，图形编程，交叉编译环境搭建，嵌入式系统的构建（ bootloader,kernel,rootfs） ,以及入门难度比较大的驱动程序的编程，还有需要理解相关硬件原理和控制参数。所以通过基于 ARM 的直流电机调压调速系统的设计，可 以进一步加强编程功底，熟悉硬件，并且扩展知识面。培养我们分析问题、解决问题、自主学习、独立思考的能力。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 基本内容：基于 ARM 的直流电机调压调速系统设计。 主要问题： 1）直流电机调压调速系软人机交互界面、调压调速程序等的设计； 2）嵌入式 Linux 环境搭建、内核编译、移值等； 3）基于该课题的书面论
7、文整理与表达。 三、研究步骤、方法及措施： 1、通过相关资料收集、整理、明确直流电机的调压调速原理。 2、熟悉相关电机控制参数。 3、搭建交叉编译环境，编译内核并移植文件系统 。 4、设计直流电机调压、调速软件，以及人机交互界面。 5、整理完成毕业设计。 四、参考文献 1张茹 等 .嵌入式系统技术基础 M.北京： 北京邮电大学出版社 ,2006. 2徐英慧等 .ARM9 嵌入式系统设计 -基 于 S3C2410 与 LinuxM.北京：北京航空航天大学出版社 ,2007. 3戚正伟 等 .嵌入式 GIS 开发及应用 M.北京：清华大学出版社 ,2009. 4田泽 等 .ARM9 嵌入式 Linux 开发实验与实践 M.北京： 北京航空航天大学出版社 ,2006.
