基于Linux的惯导器件测试平台设计
舰船捷联惯导系统软件在Linux下的设计与实现
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也有 了提 高 。 惯 性 导航 系统 是一 种很 有 发 展前 途 的 导航 系
不多的几个国家所掌握。舰船惯导系统一般体积 巨大 、 价格 昂贵 ， 得其 应用难 以广泛 ， 以通常 只 使 所 装备于具有重要战略意义 的核潜艇 。大中型水面
舰艇、 常规动力 潜 艇 ， 泛 采用 具 有短 期 惯 导 的新 广
３ 舰 船捷 联 惯 导 系统 软 件设 计
３ １ 捷 联式 惯导 系统 的基本原 理 ．
２ 课 题 的 意义
美 国的全球 定 位 系统 （ Ｐ ） Ｇ Ｓ 和俄 罗斯 的全 球
在 捷联式 惯 导系统 中 ， 螺仪 和加速度 计直 接 陀 固联 在运 载体 上 ， 陀螺仪 测量用 于修正 计算 机 内的 惯性 坐标 系 ， 速 度 计 测 量 首 先 变 换 到 惯 性 坐 标 加
船惯 导系统 ， 成为科 学研究 中的一个热 门话题 。 就
统， 它是飞机 、 舰船 、 火箭等运载体能顺利完成导航 和控制 任务 的关 键 性技 术 之 一 。本 文 以舰 船 作 为
研究对 象 ， 主要介绍 了在 Ｌｎｘ环境 下 捷联 惯 导 系 ｉｕ 统计算 机控制 系统 软件 的设 计 和实现 问题 。
务 ， 外界 不发生 任何光 、 与 电联 系 。因此 隐蔽性好 ， 工作不 受气象 条件 的限制 。 惯 性 导航 系 统按 照 其工 作 原理 可 以分 为 平 台 式和捷联 式两 种 。平 台式 惯 性 导 航 系统 有 惯 导平
嵌入式轴承检测系统中Linux平台设计与实现的开题报告
嵌入式轴承检测系统中Linux平台设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着嵌入式系统应用的广泛和普及，系统的可靠性和稳定性对于工业生产和设备运行越来越重要。
而轴承作为工业设备中的核心部件，对于设备运行的稳定性和可靠性有着至关重要的作用。
因此，轴承的质量检测也变得越来越重要。
传统的轴承检测方式主要依靠人工，效率低下、难以保证检测的准确性和一致性，而且不利于实现自动化生产。
因此，设计和实现一种嵌入式轴承检测系统是十分必要的。
而Linux 作为一种开源、稳定的操作系统，越来越受到嵌入式系统开发者的欢迎。
在此背景下，将Linux平台应用于嵌入式轴承检测系统的设计和实现，不仅能够提高系统的稳定性和可靠性，还能够实现系统的自动化生产。
二、研究内容和研究方法本文旨在实现一种基于Linux平台的嵌入式轴承检测系统。
具体研究内容包括：1.设备驱动程序的实现，设计和编写相应的驱动程序，实现响应硬件设备的数据采集和控制。
2.嵌入式系统的架构设计，包括硬件系统和软件系统的设计，实现嵌入式系统的整体架构。
3.嵌入式轴承检测算法的研究，包括信号处理、特征提取和分类识别等方面的算法研究和优化。
4.系统的测试和性能评估，测试系统的稳定性、可靠性、准确性和性能等。
研究方法主要包括文献研究、仿真实验和硬件实验。
通过文献研究了解现有的轴承检测算法和系统架构，进行仿真实验验证算法的可靠性和有效性，最后进行硬件实验，并对系统的性能进行评估。
三、预期成果和创新点本课题的主要成果包括：1.设计和实现了一种基于Linux平台的嵌入式轴承检测系统，能够实现轴承质量检测的自动化和智能化。
2.实现了硬件系统的驱动程序和嵌入式系统的整体架构，提升了系统的稳定性和可靠性。
3.研究了轴承检测算法，实现了信号处理、特征提取和分类识别等方面的算法优化，提高了检测的准确性和一致性。
4.对系统进行了测试和性能评估，验证了系统的稳定性、可靠性、准确性和性能等指标。
LINUX实时调度算法与测试平台的研究与实现（1）
大连理工大学硕士学位论文Linux实时调度算法与测试平台的研究与实现姓名：***申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：***20050301大连理工大学硕士学位论文摘要实时系统在过去几年里迅速成长，但能够提供实时功能的操作系统往往价格极为昂贵。
由于Ｌｉｎｕｘ代码公开，且性能优异，使其成为实时操作系统领域里的新宠。
然而Ｌｉｎｕｘ本身作为一个通用的分时操作系统，将它应用于实时环境有许多缺点和不足，所以要对现有的Ｌｉｎｕｘ进行实时化改造。
本文针对实时系统的特点对Ｌｉｎｕｘ操作系统各部分的实现机制进行了具体的分析，并对Ｌｉｎｕｘ不适于实时应用的几个方面做了改进：对操作系统来说，时钟精度直接影响到任务能否被及时响应和调度。
Ｌｉｎｕｘ的周期性时钟粒度是ｌＯｍｓ，过于粗糙。
为了在不损失性能的情况下提高时钟精度，本文设计并实现了用ＩｎｔｅｌＰｌＩ系列以上ＣＰＵ内部的ｌｏｃａｌＡＰＩＣ定时器产生细粒度时钟中断，负责调度实时进程的方案。
没有改变Ｌｉｎｕｘ原来的时钟中断，既提高了时钟精度，又不造成性能损失，很好地解决了时钟精度问题。
Ｌｉｎｕｘ操作系统为分时应用而设计，采用的优先级调度方式不与时间相联系，而实时任务都有时限要求。
本文使用了三个与时间特征相关的定时器，负责按时间要求改变进程的运行状态，进而能够在随后执行的调度函数中按时间要求进行调度。
由于特定的实时调度算法适用于特定的实时应用，为了检测特定应用中各种实时调度算法的优劣，本文采用通用的调度框架的思想。
并实现了此可插入不同的实时调度算法的框架，以检测特定应用中各算法的优劣，并具体实现了时钟驱动的实时调度算法。
实验结果证明，本文所做的改进使Ｌｉｎｕｘ能够在基本不增加系统负担的情况下调度微秒级的实时任务。
关键词：实时系统：实时操作系统；ＬＩｎｕｘ：调度Ｌｉｎｕｘ实时调度算法测试平台的研究与实现ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＬｉｎｕｘＲｅａｌ—ｔｉｍｅＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄＴｅｓｔＢｅｎｃｈＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｙｓｔｅｍｇｒｏｗｓｕｐｖｅｒｙｆａｓｔＯＶｅｒｔｈｅｐａｓｔｓｅｖｅｒａｌｙｅａｒｓ，ｂｕｔｔｈｅｐｒｉｃｅｏｆｒｅａｌ—ｔｉｍｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｈａｔｃａｎｏｆｆｅｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｆｉｍｃｔｉｏｎｓｉｓｕｓｕａｌｌｙｅｘｔｒｅｍｅｌｙｅｘｐｅｎｓｉｖｅ．ＢｅｃａｕｓｅｏｆｏＩ）幽ｇＳＯｕｒｅｅｃｏｄｅａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ｌｉｎｕｘｂｅｃｏｍｅｓｎｅｗｆａｖｏｕｒｉｔｅｉｎｔｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｙｓｔｅｍｆｉｅｌｄ．Ｂｕｔａｓａｇｅｎｅｒａｌｔｉｍｅｓｈａｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，Ｌｉｎｕｘｈａｓａｌｏｔｏｆｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓａｎｄｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｗｈｅｎｉｔｉｓｕｓｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄａｎｄｒｅａｌ—ｔｉｍｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｓｏｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＬｉｎｕｘｓｈｏｕｌｄｂｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ．ＶａｌｕａｂｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｅａｃｈｐａｒｔｏｆＬｉｎｕｘｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ．ａｎｄｓｅｖｅｒａｌａｓｐｅｃｔｓｕｎｓｕｉｔｂｌｅｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｉｍｐｍｖｅｄ．Ｔｏｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，Ｐｒｅｃｉｓｅｔｉｍｉｎｇｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｎｄｔｉｍｅｌｙｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔａｓｋ．ＴｈｅｇａｉｎｓｉｚｅｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃｃｌｏｃｋｏｆＬｉｎｕｘｉｓｌＯｍｓ，ａｎｄｔｏｏｃｏａｒｓｅｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｃｌｏｃｋｉｎｃａｓｅｏｆｎｏｔｌｏｓｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｏｆｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｒｅａｌ－ｔｉｍｅｐｒｏｃｅｓｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄ、Ⅳｉｔｈｆｉｎｅ－ｇｒａｉｎｃｌｏｃｋｉｎｔｅｒｒｕｐｔｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｌｏｃａｌＡＰＩＣｔｉｍｅｒｉｎｔｈｅＣＰＵｏｆＩｎｔｅｔＰＩＩｓｅｒｉｅｓｏｒａｂｏｖｅ，ａｎｄｏｆｉ季ｎａｌＬｉｎｕｘｃｌｏｃｋｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｓｎｏｔｃｈａｎｇｅｄｙｅｔ．Ｉｎｔｈｉｓｗａｙ，ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｃｌｏｃｋｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｎｏｔｌｏｓｓｅｄｔｏｏ，ｓｏｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｃｌｏｃｋｉｓｗｅｌｌｓｏｌｖｅｄ．ＤｅｓｉｇｎｏｆＬｉｎｕｘｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｕｓｅｄｆｏｒｔｉｍｅ－ｓｈａｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｉｔ＇ｓｐｒｉｏｒｉｔｙｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｗａｙｄｏｅｓｎｏｔｒｅｌａｔｅ、Ⅳｉｌｌｌｔｉｍｅ．ｂｕｔｅａｃｈｏｆｒｅａｌ—ｔｉｍｅｔａｓｋｈａｖｅｄｅｍａｎｄｏｆｄｅａｄｌｉｎｅ．ｔｈｒｅｅｔｉｍｅｒｓｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｉｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｌｅｕｓｅｄｆｏｒｃｈａｎｇｅｐｒｏｃｅｓｓ’ｓｒｕｎｎｉｎｇｓｔａｔｅ，ｔｈｅｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｓｃｈｅｄｕｌｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｉｍｅ＇ｓｄｅｍａｎｄｉｎｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅａｌ—ｔｉｍｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｓｐｅｃｉｆｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｇｅｎｅｒａｌｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｆｒａｍｅｉｓａｄｏｐｔｅｄａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ．Ｔｈｉｓｆｉ－ａｍｅｃａｌｌｕｓｅｌｏｔｓｏｆｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔＮｎ．ｔｉｎａｅ—ｄｒｉｖｅＩｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｏｏ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｐｍｖｅｓｔｈａｔｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｅｎａｂｌｅｓＬｉｎｕｘｔｏｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｔｈｅｒｅａｌ—ｔｉｍｅｔａｓｋｏｆｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄｇｒａｄｅｉｎｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｎｏｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｌｏａｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｙｓｔｅｍ；ｒｅａｌ—ｔｉｍｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；Ｌｉｎｕｘ；ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ—Ｉ【一独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
基于ARM-Linux平台综导显控台的设计与实现的开题报告
基于ARM-Linux平台综导显控台的设计与实现的开题报告一、选题背景综导显控台在许多工业领域中扮演着重要的角色，而该领域在近几年的快速发展使得新的技术和设计不断出现。
基于ARM-Linux平台的综导显控台是一种新的解决方案，它具有低功耗、高性能、开发便捷性等优点，因此受到越来越多的关注。
本论文将重点研究基于ARM-Linux平台的综导显控台的设计与实现，旨在提供一种新的解决方案，为相关领域的工作者提供参考。
二、研究目标本论文的主要研究目标如下：1. 研究ARM-Linux平台的基本开发环境和编程工具，包括交叉编译工具链、开发板、SDK等；2. 对综导显控台的基本原理和功能进行了解和研究；3. 设计并实现基于ARM-Linux平台的综导显控台的硬件和软件系统，包括系统框架、接口设计、数据传输等；4. 验证系统的正确性和可行性，采取测试和性能分析等方法对系统进行评估。
三、研究内容为了实现本论文的研究目标，主要包括以下内容：1. 研究ARM-Linux平台的基本开发环境和编程工具，包括交叉编译工具链、开发板、SDK等。
2. 研究综导显控台的基本原理和功能，掌握综导协议、数据内容和数据格式等相关知识。
3. 设计并实现基于ARM-Linux平台的综导显控台的硬件和软件系统，包括系统框架、接口设计、数据传输等。
其中硬件系统包括微处理器、显示器、串口，软件系统包括引导程序、操作系统、驱动程序、应用程序等。
4. 验证系统的正确性和可行性，采取测试和性能分析等方法对系统进行评估。
通过测试数据来验证所设计的系统的正确性和稳定性。
四、研究意义本论文研究的基于ARM-Linux平台的综导显控台的设计与实现，对于以下几个方面有积极的意义：1. 对于综导显控台的设计和实现提供了一种新的解决方案，具有一定的创新性、实用性和推广价值。
2. 能够提高综导显控台的集成度和性能，增加其功能和应用领域，为用户提供更好的使用体验和可靠性。
基于嵌入式Linux平台的JIL Widget引擎的设计与实现的开题报告
基于嵌入式Linux平台的JIL Widget引擎的设计与实现的开题报告一、选题背景与意义现代嵌入式设备在智能化、网络化、多媒体化等方面的需求日益增长，同时伴随着用户对设备交互体验的不断提高，系统界面设计也越来越重要。
其中，小部件（Widget）技术作为一种用户界面组件技术，具有极高的可重用性、可扩展性和易维护性，广泛应用于桌面操作系统和移动设备领域。
目前，市场上普遍使用的嵌入式小部件技术大多是基于Qt、GTK等桌面操作系统的应用与开发，而这些技术在嵌入式设备上的移植性、性能等方面存在一定局限性。
因此，研究一种适合嵌入式Linux平台上的小部件引擎技术，具有一定的现实意义。
二、研究内容和目标本文将研究一种基于嵌入式Linux平台的JIL Widget引擎的设计与实现方案，对其技术问题进行深入分析。
具体包括以下内容：1. 研究JIL Widget引擎工作原理与技术特点，分析其在嵌入式Linux平台下的适用性和优缺点。
2. 设计基于嵌入式Linux平台的JIL Widget引擎，并详细阐述其架构、模块设计、消息传递机制、程序接口等方面的实现原理。
3. 实现基于嵌入式Linux平台的JIL Widget引擎，包括编写代码、编译、调试，测试等。
4. 对所实现的JIL Widget引擎进行性能测试和稳定性测试，对测试结果进行分析，评估其实用性和可靠性。
5. 比较JIL Widget引擎与其他小部件引擎技术的优缺点，并探讨在嵌入式Linux平台上广泛应用的可能性和前景。
三、研究方法本文将采用理论研究与实验研究相结合的方法，具体包括：1. 文献调研：调研相关技术文献和论文，了解小部件引擎技术的发展现状和研究趋势，深入了解JIL Widget引擎的工作原理及开发情况，为设计与实现提供理论基础。
2. 系统设计：在分析小部件引擎技术的优缺点后，结合嵌入式Linux 平台的需求和特点，设计基于JIL Widget引擎的系统架构和相关模块，将理论研究具体化。
嵌入式Linux环境下飞机稳定性惯导控制系统设计
嵌入式Linux环境下飞机稳定性惯导控制系统设计
陆兴华
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2016(0)9
【摘要】飞机稳定性惯导控制系统是保障飞行稳定控制的关键部件,在采用波束域加权谱峰搜索的飞机控制算法设计的基础上,设计基于嵌入式Linux环境的飞机稳定性惯导控制系统。
在嵌入式Linux环境下进行控制系统的开发,采用航向陀螺仪等采集设备,进行航向参量等控制信息采集,将采集的数据输入到Linux操作系统中进行程序加载控制。
系统的功能分为3大模块:用户界面模块、数据处理模块、可视化模块。
开发Linux设备驱动程序,编译内核系统,完成控制信号的采集,数据的存储与管理和人机交互。
系统调试和仿真结果表明,该系统具有较好的人机交互性和控制稳定性,提高了飞机的稳定性惯导控制能力。
【总页数】6页(P110-115)
【关键词】嵌入式Linux环境;飞机;惯导;控制系统
【作者】陆兴华
【作者单位】广东工业大学华立学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911;TP276
【相关文献】
1.数字化捷联惯导控制系统设计 [J], 张福安;林维菘
2.基于FPGA的惯导组合数据采集及控制系统设计 [J], 高洪旺;尹训锋;齐宝峰
3.惯导与视觉相结合的AGV叉车控制系统设计分析 [J], 李爱民
4.惯导与视觉相结合的AGV小车控制系统设计 [J], 张永泽;艾长胜;张尉
5.反坦克弹光纤惯导嵌入式信号采集系统设计与实现 [J], 刘琴;杨鹏翔;阮娟;马悦飞
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以基于Linux的嵌入式系统为核心的测控系统设计
以基于Linux的嵌入式系统为核心的测控系统设计0 引言当前，在工业控制领域，网络控制技术快速发展。
网络控制要求测控系统必须具备两方面的功能：一方面要在现场完成复杂的测控任务，通常一些任务具有一定的实时性的要求；另一方面要求测控系统能够与某一类型的控制网相连，实现远程监控。
而在目前应用的大多数测控系统中，嵌入式系统的硬件采用8/16位的单片机；软件多采用汇编语言编程，仅包含一个简单的循环处理的控制流程；单片机与单片机或上位机之间通信通过RS232、RS485来组网。
这些网络存在通信速度慢、联网功能差、开发困难的问题。
而工业以太网已逐步完善，在工业控制领域获得越来越多的应用。
工业以太网使用了TCP/IP协议，便于联网，并具有高速控制网络的优点。
现在，32位嵌入式CPU价格的下降，性能指标的提高，为嵌入式系统的广泛应用提供了可能性。
基于上述情况，我们将嵌入式系统应用于测控系统，可大大提高测控系统的性能，嵌入式系统一般应用嵌入式操作系统来开发。
在嵌入式操作系统的选择上，由于Linux有完整开放的源代码，可针对具体应用修改和优化系统，内核稳定，适用于多种CPU和多种硬件平台，支持网络等特点，因而选择Linux 作为嵌入式操作系统。
1 测控系统总体设计1.1 设计目标测控系统以基于Linux的嵌入式系统为核心，设计目标归纳起来主要有以下几点：（1）测控任务在现场完成。
测控系统采用分散的控制策略，系统正常运行时上位机只起到状态监控的作用。
在工业现场完成数据测量、数据处理、过程控制等多种任务，能确保一些任务完成的实时性。
（2）具有一定的自诊断、自校正的功能，将故障情况上传给上位机，便于维护人员查错、排错。
具有动态显示和数据存储能力。
（3）测控系统可连到工业以太网，通过工业以太网实现远程监控。
1.2 技术路线。
基于Linux＋Qt的超高绝缘电阻测量系统控制模块设计与实现
基于Linux＋Qt的超高绝缘电阻测量系统控制模块设计与实现郑诚【期刊名称】《工业控制计算机》【年(卷),期】2015(0)5【摘要】以S3C6410为核心控制器，基于Linux＋Qt设计了超高绝缘电阻测量系统的控制模块，具有系统自检、数据管理、在线测量和系统管理的功能，最终实现了超高绝缘阻的宽量程高精度测量。
%Based on S3C6410,Linux and Qt,a control module of ultra high insulation resistance measurement system is designed in this paper.The control module has the functions of system self-check,data management,online measurement and system management,and the high precision and wide range measurement of ultra high insulation resistance is realized.【总页数】2页(P25-26)【作者】郑诚【作者单位】东南大学自动化学院，江苏南京 210096【正文语种】中文【相关文献】1.基于Linux+Qt矿用柴油车智能保护装置的设计与实现 [J], 张远征2.基于非线性误差抑制算法的超高绝缘电阻测量 [J], 王晓俊;周杏鹏;王毅;赵永杰3.基于Linux＋Qt矿用柴油车智能保护装置的设计与实现 [J], 张远征;;4.基于MSP430的绝缘电阻测量系统设计 [J], 蒋久芳5.基于的Honeywell DCS系统控制模块参数读取系统的设计与实现 [J], 李雁;丁理格;黄愿;陈俊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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基于LINUX的惯导器件测试平台设计
温海斌
北京邮电大学计算机学院，北京（100876）
E-mail：wenbin1204@
摘要：本文给出了一种以实时LINUX为操作系统，用QT库编写应用程序的惯导器件测试平台的设计方案，通过在开源LINUX内核增加实时模块实现整个测试平台数据采集的实时性，利用QT库设计应用程序实现和实时模块及用户的交互。
实验结果表明，该方案运行稳定，测试数据准确。
关键词：测试平台，实时Linux，QT应用程序
中图分类号：TP39
1.引言
近年来计算机控制技术在惯导器件测试领域的逐步应用，成为保障和提高惯导器件测试精确性、便捷性的重要手段。
基于LINUX的惯导器件测试平台博采众长，集成了计算机、通信、自动控制等多学科相关技术，采用RS422串口卡作为PC机和工控机的接口卡，可以实现PC机和工控机之间数据的传递。
基于QT的应用程序可以实时的对采集数据进行显示、保存。
2.系统介绍
Linux是开放源代码、网络化的操作系统，具有稳定、高效、内核可自由配置等特点。
本系统使用redhat9，通过在Linux操作系统的最底层增加一层实时核心层来实现实时Linux，实时核心负责硬件管理并提供实时任务管理。
Qt是Trolltech公司的产品， Qt有以下几个版本，其中Qt专业版和企业版是Qt的商业版本，Qt自由版是Qt的非商业版本，可以免费下载。
Qt企业版和Qt专业版提供给商业软件开发，Qt自由版是仅仅为了开发自由和开放源码软件提供的Unix/X11版本[8]。
Qt的基本模块（工具、核心、窗口部件、对话框）是与平台无关的Qt图形用户界面工具包和应用类。
由于不做商业用途本文采用的是Qt自由版，而且自由版足以满足程序设计的要求。
本系统主要是利用计算机通信技术，把常用的实验方案编写为一定的控制消息文件，再加上与用户的交互信息，这些信息传递给实时模块，实时模块通过工控机控制物理转台进行实验，实验开始后实时模块把采集到的数据传递给应用程序，由应用程序在用户界面实时显示并保存数据，该数据可由新扩展的模块继续使用。
3. 硬件系统设计
用标准硬件模块和嵌入式操作系统提供应用程序的运行平台，提高软硬件设计的标准化程度和系统的复用性[2]，基于这种思路，设计系统硬件框图如图1所示，整个硬件系统主要由三轴转台、工控机和pc机构成。
图1 硬件系统框图
三轴转台是系统进行测试时惯导器件所在的物理平台；工控机用于控制转台转动以及通过传感器网络收集原始数据，并且用A/D转换电路将这些数据转换为数字信号[1]。
另外工控机还要和pc机进行交互；pc机把用户的控制消息发送给工控机，通过工控机控制转台实现特定的转动并从工控机接收采集到的数据作进一步的分析处理。
三轴转台和工控机以及工控机和pc机之间都有相应的硬件接口。
工控机通过传感器网络实现从三轴转台的数据采集，工控机和pc机通过RS422串口卡实现控制信息和数据的发送和接收。
4. 软件系统设计
本部分描述了软件系统各部分的具体内容。
4.1 实时Linux改造
由于整个采集系统对响应时间有严格要求，而Linux采用的是属于非抢占式的调度方法，所以无法满足实时系统的需求[4]。
对Linux的实时化解决方案大致可以分为3种：以扩展实时调度方案为主的软实时解决方案，其代表有Hardhat Linux的实时调度方案；混合内核方案，其代表有RT-Linux和RTAI；以KURT,Red-Linux为代表的强实时解决方案[3]。
权衡各方面的考虑，采用了目前流行的“混合内核”实现linux的实时性，这种方法在同一硬件平台上采用了两个相互配合，共同工作的系统核心，一个核心提供精确的实时多任务管理，另一个核心提供复杂的非实时通用功能。
这种方法是通过在linux操作系统的最底层增加一层实时核心层来实现的，实时核心负责硬件管理并提供实时任务管理。
常规linux核心被看做实时核心中优先级最低的任务来调度[6]，这样才能保证实时核心提供精确实时没有影响，实时核心非常小，不会增加整个系统的负载。
实时Linux的框架如图2所示：
图2 混合内核实时Linux框架
4.2 接口卡驱动程序
由于linux内核中没有RS422接口卡的驱动，所以实时模块不能直接对接口卡进行读写操作，必须借助驱动程序切入linux内核来实现对接口卡的读写操作，所以要编写RS422卡在linux下的驱动程序。
Linux设备分为字符设备、块设备和网络设备[5]，根据所使用硬件的特点我们需要编写字符设备驱动程序。
4.3 应用程序
根据系统要实现的功能，整个应用程序框架如图3所示：
图3 应用程序框架
用户接口即系统提供的图形化用户界面，提供了IMU测试、陀螺测试和加表测试三种测试方案供用户选择，每种测试方案又包含几种具体的实验。
用户可以通过界面设置具体实验的参数，控制命令文件是事先编写好的控制消息，由用户通过界面导入，设置好参数并导入控制命令文件后提交即可。
这部分程序主要通过调用QT库完成，其中涉及到线程间通信和对象间通信的问题，线程间通信通过共享内存实现，对象间通信通过QT特有的signal/slot （信号与槽）机制实现[8]，它是QT的核心特征，也是QT区别于其他工具包的重要地方。
中心处理子模块负责用户在前台界面提交实验后的后台处理，负责将用户接口的实验控制信息通过实时模块接口传递给实时模块，并对从实时模块传递上来的采样数据作处理，处理后的数据返回给用户接口进行实时显示同时对数据作保存。
这部分程序通过线程调用运行，线程函数由c文件实现，中心处理子模块和实时模块通过FIFO（有名管道）实现进程间通信，通过读写FIFO实现消息的传递。
其他模块是系统今后可扩展的方向，例如评价与建模系统就可以利用测试系统提供的存储数据作进一步的数据评价并建立模型。
整个应用程序在集成开发环境Kdevelop3.0.4下开发，由系统生成Makefile文件，利用GNU下的gcc、g++工具来编译程序[7]。
例如对于c文件要生成目标文件可以执行：
gcc –c a.c a.o
将a.o放到Makefile指定的目录下并在Makefile文件中增加a.o的说明，c文件即可被链接到整个应用程序中。
5. 结论
搭建好硬件环境，配置好实时内核和板卡驱动并调试好应用程序，然后启动系统。
提交实验后用户界面的数据曲线实时变化，实验结束后查看数据文件，结果显示采样数据完整、准确。
实验结果如图4所示。
图4 实验过程中用户界面数据曲线实时变化图
本文给出了一种基于Linux的惯导器件测试平台的解决方案，经测试该解决方案中的采样数据能正确、实时的在前台界面显示，同时能正确的存储到本地硬盘，经核查数据文件中的数据完整、准确。
通过使用该系统，极大的提高了测试的精确性和便捷性，达到了预期的效果。
本系统是针对惯导器件自动化测试的，也可作为相关的实时数据采集、处理方案。
参考文献
[1]刘凯,余立建.基于嵌入式Linux系统的远程数据采集[J].计算机应用,2006/26/z1.
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Design of inertial navigation apparatus test platform based
on rt-linux
Wen Haibin
Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing （100876）
Abstract
In this paper a test platform of inertial navigation apparatus which uses rt-linux as os and Qt as base of applications is proposed.By inserting rt-module in free linux kernel,the whole system could get real time.Qt based applications can communication with re-module and users.The stabilization and low cost of this project are shown by the result of the experiment.
Keywords：test platform，rt-linux，Qt based applications。