【摘 要】
：
随着工业控制总线的对带宽、实时性和可靠性等要求越愈发严苛,传统中低速总线已经难以满足工业任务的要求,高速实时以太网开始展现出巨大的应用和开发潜力。但工业环境复杂,总线可靠性成为实时以太网应用发展的重点。为解决上述问题,本文以自主可控的国产芯片为基础,将实时以太网总线系统作为研究对象,并形成相关开发应用方法。论文的主要研究工作有以下几点:1、针对总体方案设计问题,通过研究现场总线的通信方式和数据控制
【基金项目】
：
XX装备预先研究项目——“新一代XXX车辆自主可控安全总线技术与芯片研究”；
论文部分内容阅读
随着工业控制总线的对带宽、实时性和可靠性等要求越愈发严苛,传统中低速总线已经难以满足工业任务的要求,高速实时以太网开始展现出巨大的应用和开发潜力。但工业环境复杂,总线可靠性成为实时以太网应用发展的重点。为解决上述问题,本文以自主可控的国产芯片为基础,将实时以太网总线系统作为研究对象,并形成相关开发应用方法。论文的主要研究工作有以下几点:1、针对总体方案设计问题,通过研究现场总线的通信方式和数据控制过程,论证基本运行原理;根据实时以太网工作特点和项目需求,提出冗余总线控制器的基本框架和研究方案;通过设计操作程序,对实时以太网总线协议的IP核进行初步验证,为后续工作奠定基础。2、针对通信冗余硬件电路设计问题,根据冗余总线控制器的基本系统功能组成,从硬件功能原理和技术指标分析,提出了基于SOC功能处理+FPGA通信处理的硬件设计方案。根据各硬件功能进行电路的模块化设计,并证实该冗余总线控制器满足设计和使用的要求。3、为解决冗余在通信底层的实现问题,分析了经典以太网总线的冗余机制,提出了基于类Trunking总线架构的冗余方法,通过可靠度计算,论证了该方法的可行性。对冗余功能进行了详细设计,完成了基于FPGA的冗余通信接口的设计,并设计了ARM的实时以太网冗余处理函数,较好地解决了总线数据的实现问题。4、为解决实时以太网的应用开发问题,对应用层的编程开发标准方法和人机交互开发进行研究,提出了应用层开发编程方法。通过FX＿PLC Developer、QTouch和CODESYS软件,通过进行逻辑控制和运动控制应用开发,完成了应用层软件和人机交互界面的设计。5、结合车载总线和双光楔棱镜课题的具体指标和功能需求,完成了相应的实验环境搭建和实验评估测试,评估了冗余实时以太网控制器的实际性能。实验结果表明,设计的实时太网系统具有良好的可靠性和实用性,可适应恶劣复杂的工业场景。
其他文献
近年来,数据中心的数量和规模越来越大,导致数据中心的能耗大幅增长,这会造成一系列经济和环境问题。IT设备能耗是数据中心的主要能耗之一,其中服务器能耗占比最高,因此降低服务器能耗有助于数据中心节能。对服务器进行能耗预测,可以辅助数据中心基于能耗实施调度策略,降低数据中心能耗。本文从时间序列分析的角度出发,对数据中心能耗预测问题进行了深入研究,提高了预测模型的精度。本文将服务器的能耗预测问题转化时间序
新型冠状病毒肺炎疫情爆发后（以下简称为新冠肺炎疫情或疫情）,深刻影响着大学生的思想情感、生活方式。危机中孕育着新机,党中央带领全国人民同心抗疫的伟大实践极大充实了大学生思想政治教育工作的内容,凸显出深刻的导向价值、教育价值和激励价值。习近平总书记强调,新时代高校思想政治工作必须与时俱进,不断创新工作方法,增强高校思想政治工作的时代感和吸引力,提高思想政治教育针对性和亲和力。只有结合抗击新冠肺炎疫情
近年来,云计算技术的发展十分迅猛,按需支付的商业模式和个性化的计算需求使得工作流调度中的现有的计算资源规划面临巨大的挑战。因此,研究人员致力于引入元启发式调度算法去缓解资源利用率差的现象,大多数研究人员主要关注任务的负载均衡,以达到产生更加高效的计算资源利用的目标。然而,这种仅关注一种目标的情况将增加具有较大规模的任务的执行时间,从而导致其调度效率低下。目前市面上的大多数调度算法也是仅关注一种目标
近年来,针对硬件的攻击如冷启动攻击这类针对嵌入式计算设备中内存的攻击不断出现,严重威胁嵌入式计算设备的安全。在这类攻击中,攻击者利用特殊工具对嵌入式计算设备的内存进行物理访问,就能获取到内存中的秘密数据。为此,本文提出一种基于物理不可克隆函数（PUF）的安全存储结构。该结构利用PUF为加密算法生成安全密钥,并针对嵌入式微处理器具体应用进行结构优化,从而使嵌入式微处理器能够抵抗多种针对内存的物理攻击
近年来,随着大数据的发展,GPU应用的数据集规模急剧增加,这对GPU的处理能力提出了挑战。由于摩尔定律即将达到极限,提升单一GPU的性能变得越发困难,而多GPU系统通过提升GPU处理器级的并行性,成为应对该挑战的一种解决方案。GPU制造商对内存虚拟化的支持进一步简化了多GPU系统的编程,提升了资源利用率。内存虚拟化需要地址转换的支持,现阶段的研究表明,地址转换请求若未在TLB命中,会引起页漫游导致
在篮球比赛中,罚球是一项极为重要的得分方式,罚球往往能够改变比赛的走向甚至能够决定比赛的输赢。近些年来,球队对于罚球技术的训练逐渐规范化,通过聘请专业的投篮教练对运动员进行罚球指导,但是传统罚球分析都是基于视觉或者传感器对训练中的运动员进行分析,这种方式费时又费力,且很难对实际比赛中球员罚球的状态做出准确且稳定的预测。本文对目标检测以及人体姿态估计算法进行了研究,通过深度学习的视频分析技术为罚篮命
职业教育作为教育体系中的重要组成部分,为我国经济社会发展和脱贫攻坚工作培养了许多掌握现代化技能的高素质人才,特别是民族地区的职业教育,已成为补齐民族地区教育短板、促进教育公平的重要方式。四川省“9+3”免费教育计划（下文简称为“9+3”计划）正是为了推动民族地区经济与社会发展和实现长治久安而提出的,自2009年实施以来,惠及到许多贫困的农牧民家庭,促进学生所在农牧民家庭脱贫致富,为四川省民族地区培
计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）是一门采用数值计算方法求解流体运动控制方程,以研究流体运动相关问题的交叉学科。当前,CFD已广泛应用于航天航空、汽车、船舶、能源、化工等领域。CFD的发展及其应用很大程度上得益于计算能力的提高,在高性能计算体系结构上对CFD应用程序进行并行化与性能优化有重要意义。近年来,随着图形处理器（Graphics Process
在当今时代的边境治理主体中,原本以地方边防部门的多元治理为主,随着对党政军警民五位一体的时代需求,将“民”这一边民群众吸纳进多元主体参与治边。护边员作为群众性力量在陆地边境越来越受到国家和社会各界的关注,边民的主体地位在陆地边境有着自身的价值和意义,是以“民”为角色的边民群众融合边防系统的主体进行联防联控的群防群治力量,在党政军警民体系中可进一步实现合力强边固防的目标。因此基于一定实证性的个案研究
随着人工智能科学和大规模科学计算的高速发展,计算机软件对硬件计算能力的要求越来越高。目前许多计算机都采用GPU+CPU异构体系结构来提升性能。随着需要处理的数据量逐渐增加,应用程序对GPU的内存容量需求也越来越高,迫切需要引入虚拟地址空间来增加GPU内存的利用率。GPU+CPU异构体系结构的编址方式经历了独立内存空间、统一虚拟地址、统一内存空间的发展过程。GPU中引入统一内存空间,可以在运行时将程