基于ARM嵌入式長時間高精度的定時器的設(shè)計.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)實現(xiàn)了長達(dá)數(shù)百秒的穩(wěn)定運行。積分器設(shè)備作為各類磁場信號的前端處理環(huán)節(jié)，其是否能實現(xiàn)長時間低漂移的積分功能，對信號的后續(xù)正確處理至關(guān)重要。而積分器功能的實現(xiàn)，精確的時間信號提供，是首要的前提和基礎(chǔ)。
　　本文結(jié)合EAST托卡馬克中央定時系統(tǒng)的時間參數(shù)等因素，在分析積分器設(shè)備所需的功能基礎(chǔ)上，確定了定時器系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計方案，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。系統(tǒng)軟件部分，在對當(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。針對定時任務(wù)的實時性要求，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)實時化的概念，設(shè)計出了一種在弱實時系統(tǒng)平臺上，進(jìn)行強(qiáng)實時任務(wù)處理的實現(xiàn)機(jī)制，在彌補(bǔ)Linux系統(tǒng)弱實時性的方面進(jìn)行有有效的研究。為了精確定時功能的實現(xiàn)，本文針對系統(tǒng)內(nèi)部定時和外接計數(shù)

3、器定時兩種方式進(jìn)行分析研究。通過理論分析和實驗分析相結(jié)合，確定了定時精度和長度擴(kuò)展的實現(xiàn)方式，并提出了計數(shù)器串接模式下，確定計數(shù)器預(yù)值的通用算法。通過MFC編程，設(shè)計了本系統(tǒng)的上位機(jī)人機(jī)交互界面，通過串口通信的方式實現(xiàn)了上位機(jī)對定時器系統(tǒng)的操作。在測試部分利用高性能時間間隔測量設(shè)備SR620，測試了三路定時通道之間，啟動的時差，確定了本文所設(shè)計系統(tǒng)的精度參數(shù)和時間長度參數(shù)。
　　測試結(jié)果表明，本文設(shè)計的嵌入式高精度長時間定時器，定