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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林清隆
研究生(外文):Ching-Lung Lin
論文名稱:DSP-Based即時作業核心程式之研製
論文名稱(外文):Design and Implementation of DSP-Based real-time kernel routine
指導教授:王偉修
指導教授(外文):Wei-Shiu Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電機工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:133
中文關鍵詞:DSP-Based即時多工核心
外文關鍵詞:real-time kernel routineDSP-Based
相關次數:
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馬達控制器發展系統中由於在控制板內部無系統程式管理資源,因此在編寫程式時還需考慮相關硬體的使用與設定,使用還是非常不方便,除非對硬體相當熟悉否則一般人設計完成的即時程式其執行效率還是很差。為有效管理與方便且有效率的使用資源,應有一套高性能且方便使用的即時作業系統, 對即時系統特定應用的規格,其即時核心程式的設計與硬體具有相當相依的關聯性。近來由於半導體的快速進步使處理器執行速度愈快,能執行的工作也愈複雜,因此嵌入式系統的應用將更為複雜。
硬體方面將研製一套6713數位控制板,做為即時多工核心的驗證平台。此6713數位控制板以USB介面作為與主電腦溝通。在驗證平台時疊加一塊 2812數位控制卡,做為馬達驅動器。
軟體方面將移執一即時多工核心到6713數位控制板,利用此核心管理系統資源,並可輕易地將應用程式加入此核心且執行。
The purpose of this thesis is to enhance processor’s calculate performance. Using VHDL to write calculation theorem for special function. Compare the soft simulation and operation result of practical , that can verify the calculation theorem of hardware , whether promoted processor’s calculate performance.
I also develop a single DSP_Based digital board to complete the real work. TMS320C6713 is the kernel of the system produced in TI corporation. This board is used USB and PCI interface to communicate , download program and read/write data. SDRAM is used to store program and data , and used a CPLD to decode the control signal. Flash provide Bootloader program when digital board escape from PC.
中文摘要 ………………………………………………………………… I
英文摘要 ………………………………………………………………… II
誌謝 ………………………………………………………………… III
目錄 ………………………………………………………………… V
表目錄 ………………………………………………………………… VII
圖目錄 ………………………………………………………………… VIII
程式目錄 ………………………………………………………………… XI
第一章 緒論…………………………………………………………… 1
1.1 研究動機……………………………………………………… 1
1.2 研究背景與目的……………………………………………… 1
1.3 內容大綱……………………………………………………… 1
第二章 6713數位控制板硬體架構…………………………………... 3
2.1 簡介…………………………………………………………… 3
2.2 綜合說明……………………………………………………… 4
2.2.1USB部份………………………………………………... 5
2.2.2 DSP部份……………………………………………….. 5
2.2.3 CPLD 部份…………………………………………….. 7
2.3 USB…………………………………………………………… 8
2.4 DSP6713………………………………………………………. 11
2.4.1 週邊設定……………………………………………….. 16
2.4.2中斷設定………………………………………………... 18
2.4.3 PLL設定………………………………………………... 19
2.4.5 EMIF……………………………………………………. 19
2.4.6 開機選擇……………………………………………….. 22
2.5 CPLD………………………………………………………….. 23
2.5.1 重置電路:RST………………………………………… 24
2.5.2 HPI控制器……………………………………………… 24
2.5.3 FIFO控制器……………………………………………. 28
2.5.4 LCD控制器…………………………………………….. 32
第三章 即時多工核心架構…………………………………………… 35
3.1 簡介…………………………………………………………… 35
3.2 臨界段(Critical Sections) …………………………………….. 36
3.3 任務…………………………………………………………… 37
3.4 任務狀態……………………………………………………… 39
3.4.1任務控制塊(Task Control Blocks, OS­­_TCBs)……. 41
3.4.2就緒表(Ready List)…………………………………… 48
3.4.3工作排程……………………………………………… 50
3.4.4排程器開啟和關閉……………………………………... 53
3.5 空閒任務(Idle Task) ………………………………………… 55
3.6 統計任務……………………………………………………… 56
3.7 中斷處理……………………………………………………… 62
3.8 時間片段……………………………………………………… 65
3.9 μC/OS-Ⅱ初始化…………………………………………… 70
3.10 μC/OS-Ⅱ的啟動…………………………………………… 72
第四章 系統核心實現………………………………………………… 74
4.1 簡介…………………………………………………………… 73
4.2 移植核心……………………………………………………… 74
4.2.1資料型別定義………………………………………… 75
4.2.2 記憶體型態…………………………………………… 77
4.2.3.1 工作(Task)堆疊初始化……………………………… 78
4.2.3.2 系統hook函數………………………………………... 80
4.2.4系統服務………………………………………………... 80
4.2.4.1 OSStartHighRdy()函數……………………………… 80
4.2.4.2 OSCtxSw()函數……………………………………… 81
4.2.4.3 OSIntCtxSw()函數……………………………………. 83
4.2.4.4 OSTickISR()函數……………………………………... 84
4.3 輸入輸出子系統……………………………………………… 85
4.3.1 LCD顯示器…………………………………………………... 86
4.3.2 FIFO存取…………………………………………………….. 89
4.3.3 PIOX存取…………………………………………………….. 94
第五章 硬即時馬達控制器實作……………………………………… 100
5.1 簡介…………………………………………………………… 101
5.2 馬達控制系統系統架構……………………………………… 101
5.2.1馬達控制系統硬體簡介………………………………... 101
5.2.2馬達控制系統軟體簡介………………………………... 103
5.3 硬即時馬達控制之應用程式及人機介面程式……………… 105
5.3.1 人機介面……………………………………………….. 105
5.3.2 馬達控制系統………………………………………….. 108
5.4 硬即時馬達控制結果………………………………………… 115
第六章 結論與建議…………………………………………………… 121
附錄A C6713系統規格.…………………………………………………… 121
附錄B 數位控制板實體圖、元件配置圖、接腳定義及功能說明……… 124
參考文獻 ………………………………………………………………… 131
作者簡介 ………………………………………………………………… 133
[1]Taxes Instruments , 2001,“TMS320C6713 Data Sheet”.
[2]Taxes Instruments , 2001,“TMS320C6000 Peripherals Reference Guide”.
[3]Taxes Instruments , 2000,“TMS320C6000 CPU and Instruction Set Reference Guide”.
[4]Taxes Instruments , 2002,“TMS320C621x/C671x DSP Two-Level Internal Memory Reference Guide”.
[5]Taxes Instruments , 1999,“Implementing theTMS320C6201/C6701/C6211 HPI Boot Process”.
[6]Advanced Micro Devices, , 2000,“Am29LV800B Data Sheet”.
[7]Winbond Electromics , 2002,“W986416DH Data Sheet”.
[8]Kuo, Benjamin C.,1995, Automatic control systems , 7 th, Prentice-Hall, Englewood Cliffs.
[9]Jean J, Labrosse.,2002, MicroC/OS-II The Real-Time Kernel , 2 th, CMP Books
[10]胡竹生、尹燕陶 編著,1995,即時多工核心程式設計,全華科技圖書。
[11]李隆財、吳金勇 編著,2001,TMS320C240原理與實習,長高圖書。
[12]龔應時、陳建武、徐永松 編著,2001,TMS320F/C24x DSP控制器原理與應用,滄海書局。
[13]王偉修、劉昌煥 著,1998,PC-Based 馬達控制器即時發展系統Simu-Drive,微鋒自動科技。
[14]劉昌煥 著,2001,交流電機控制,東華書局。
[15]王正傑,1998,PC_Based 馬達控制器視覺化發展系統之研製,國立雲林科技大學,碩士論文。
[16]李俊融,1999,DSP_Based 感應馬達無量測器控制器設計,國立雲林科 技大學,碩士論文。
[17]陳韻州,2003,CPLD-Based增強處理器計算效能,國立雲林科技大學,碩士論文。
[18]王逸如,陳信宏,“數位信號處理的新利器TMS320C6X”,全華科技圖書股份有限公司。
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