發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 02:47

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步與人們需求的不斷增加,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷增大,特別是在工業(yè)控制、消費(fèi)電子、醫(yī)療電子等領(lǐng)域。另一方面,電力電子設(shè)備的廣泛使用,在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生了大量諧波,已經(jīng)嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量,在這種背景下,設(shè)計(jì)開發(fā)了一款基于32位ColdFire微處理器MCF5329和μClinux操作系統(tǒng)的嵌入式諧波分析裝置。本文首先研究了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,特別是嵌入式系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法。軟硬件劃分作為軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),直接影響嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能、成本及功耗。通過(guò)分析嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn),本文提出了在資源爭(zhēng)用條件下,基于遺傳算法的軟硬件劃分方法。其次,進(jìn)行了嵌入式諧波分析裝置的研究和設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要以ColdFire系列MCF5329微處理器為硬件核心,進(jìn)行了硬件平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)；同時(shí),采用μClinux操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái),將嵌入式操作系統(tǒng)μClinux移植到MCF5329微處理器上,然后完成了諧波分析算法的實(shí)現(xiàn)。諧波分析算法是諧波分析的核心部分,本文對(duì)加窗插值快速傅里葉算法進(jìn)行了較為深入地分析和研究,分析加Blackman-harris窗插值快速傅里葉算法的具體實(shí)現(xiàn)。仿真... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 本論文工作
第2章 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
    2.1 嵌入式系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
        2.1.1 嵌入式系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
        2.1.2 嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法
    2.2 基于含通訊時(shí)間的模型劃分方法（NAP）
        2.2.1 系統(tǒng)描述模型
        2.2.2 算法思想
    2.3 資源爭(zhēng)用下軟硬件劃分
        2.3.1 問(wèn)題的由來(lái)
        2.3.2 系統(tǒng)描述模型
        2.3.3 基于窮舉搜索算法的劃分
        2.3.4 基于遺傳算法的劃分
        2.3.5 仿真分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電力諧波測(cè)量原理
    3.1 諧波的基本概念
    3.2 諧波分析方法
        3.2.1 模擬濾波器諧波測(cè)量
        3.2.2 基于瞬時(shí)無(wú)功功率的諧波測(cè)量
        3.2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波測(cè)量
        3.2.4 利用小波分析方法進(jìn)行諧波測(cè)量
    3.3 加窗插值FFT分析方法研究
        3.3.1 傅里葉變換
        3.3.2 窗函數(shù)
        3.3.3 雙譜線插值
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        4.1.1 系統(tǒng)需求分析
        4.1.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
        4.1.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    4.2 系統(tǒng)處理器模塊
        4.2.1 嵌入式處理器ColdFire
        4.2.2 MCF5329EVB主要外設(shè)
        4.2.3 MCF5329微處理器特性
    4.3 信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)計(jì)
    4.4 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
        4.4.1 數(shù)據(jù)采集原理
        4.4.2 A/D與MCF5329EVB接口電路
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 嵌入式操作系統(tǒng)
        5.1.1 μClinux嵌入式操作系統(tǒng)
        5.1.2 LTIB工具
        5.1.3 μClinux的移植
    5.2 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)
    5.3 數(shù)據(jù)采集
    5.4 數(shù)據(jù)處理模塊
    5.5 通訊模塊
    5.6 系統(tǒng)測(cè)試與分析
        5.6.1 測(cè)試環(huán)境
        5.6.2 測(cè)試平臺(tái)
        5.6.3 測(cè)試結(jié)果
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]New Model and Algorithm for Hardware/Software Partitioning[J]. 武繼剛,Thambipillai Srikanthan,鄒廣偉.  Journal of Computer Science & Technology. 2008(04)
[3]基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法[J]. 許珉,張鴻博.  鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(04)
[4]嵌入式系統(tǒng)在資源爭(zhēng)用條件下的軟硬件劃分[J]. 吳百鋒,彭澄廉,朱琦,孫曉光.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
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[6]電網(wǎng)諧波檢測(cè)方法的綜述[J]. 李圣清,朱英浩,周有慶,何立志.  高電壓技術(shù). 2004(03)
[7]電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展[J]. 粟時(shí)平,鄭小平,金維宇.  電氣開關(guān). 2004(01)
[8]新型在線實(shí)時(shí)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)[J]. 段成剛,歐陽(yáng)森,宋政湘,陳德桂,王建華.  電網(wǎng)技術(shù). 2004(02)
[9]供電系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生、危害及其防護(hù)對(duì)策[J]. 郎維川.  高電壓技術(shù). 2002(06)



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