基于DSP與FPGA的列車傳動(dòng)系統(tǒng)在線監(jiān)測裝置研究.pdf

1、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是高速列車的核心部位，實(shí)時(shí)監(jiān)測其狀態(tài)對(duì)增強(qiáng)列車運(yùn)行的安全性、可靠性具有重要的意義。近年來隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)列車在線監(jiān)測的需求也越來越強(qiáng)烈，同時(shí)硬件技術(shù)的不斷提高也為列車在線監(jiān)測技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了契機(jī)。
　　本文分析了列車傳動(dòng)系統(tǒng)在線監(jiān)測裝置的組成及各部分的功能作用，主要完成了以DSP與FPGA相結(jié)合的方式作為硬件架構(gòu)的采集處理板卡核心的硬件設(shè)計(jì)和嵌入式軟件開發(fā)，并實(shí)現(xiàn)了裝置在列車傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用。

2、r>　　首先確定了由DSP完成數(shù)據(jù)在線處理，F(xiàn)PGA完成外設(shè)控制的基本方案，并根據(jù)采集處理板卡的性能需求選取了浮點(diǎn)DSP TMS320C6713及CycloneⅢ系列FPGAEP3C16F256，同時(shí)討論得出DSP與FPGA的通信由EMIF總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、UART總線承擔(dān)配置信息傳輸?shù)姆桨?。其次完成了板卡的?shù)字、模擬部分電路設(shè)計(jì)，包括信號(hào)調(diào)理電路、最小系統(tǒng)電路、存儲(chǔ)電路、通信電路等，以及PCB布局布線。最后在FPGA程序設(shè)計(jì)部分，開發(fā)

3、了用戶定制IP核，建立了基于NiosⅡ軟核處理器的SOPC系統(tǒng)，用C語言完成了外設(shè)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的使用;在DSP程序設(shè)計(jì)部分，提出了一種二次引導(dǎo)程序開發(fā)和快速Flash燒寫方法，實(shí)現(xiàn)了與FPGA的通信及初步的故障診斷算法。
　　結(jié)果表明，列車傳動(dòng)系統(tǒng)在線監(jiān)測裝置能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的性能需求，作為其中核心部分的采集處理板卡實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的采集和在線處理并能根據(jù)現(xiàn)有算法對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)做出正確判斷以及同其他板卡