根據(jù)機械電子工程類專業(yè)測控實驗教學(xué)平臺數(shù)據(jù)采集的需要,在綜合考慮成本和性能基礎(chǔ)上,提出以為主處理芯片的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計方案。 該方案的主要特點是,使用基于ARM7TDMI內(nèi)核的,工作主頻最高可達(dá)44MHz;內(nèi)置高性能的ADC和DAC模塊,采樣速度最高可達(dá)1MSPS,采樣精度為12位;模擬信號輸入通道最多可達(dá)16路,模擬信號輸出通道最高可達(dá)4路;具有豐富的外設(shè)資源可以使用,GPIO口數(shù)目最高可達(dá)40個。 在設(shè)計中采用了模塊化思想,將系統(tǒng)分為四個功能模塊:主模塊的功能是控制ADC進(jìn)行信號采集和DAC進(jìn)行模擬信號輸出;模擬信號模塊的作用是對傳感器輸入信號和DAC輸出波形進(jìn)行簡單的調(diào)理;數(shù)字信號模塊引出32路數(shù)字I/O口,可用于需要采集數(shù)字量的場合;JTAG模塊可進(jìn)行程序的調(diào)試和下載,對于數(shù)據(jù)采集卡的二次開發(fā)有很大的作用。 在本數(shù)據(jù)采集卡上,嘗試進(jìn)行了μC/OSⅡ操作系統(tǒng)的移植,成功實現(xiàn)了四個任務(wù)的管理。在實際應(yīng)用中,工作數(shù)小時仍可保持正常的運行。 為檢驗數(shù)據(jù)采集卡的串口通訊能力,利用LabVIEW程序讀取下位機串口發(fā)送的已采集到的數(shù)據(jù),進(jìn)行波形圖繪制。 為檢驗本數(shù)據(jù)采集卡的ADC和DAC精度,設(shè)計實驗利用DAC輸出波形,并利用ADC將采集到的波形通過LabVIEW顯示,測量結(jié)果顯示兩者電壓值誤差均在可允許的3LSB(Least Significant Bit)范圍內(nèi),表明本數(shù)據(jù)采集卡已基本實現(xiàn)預(yù)期設(shè)計指標(biāo)。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設(shè)計方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導(dǎo)航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。另一方面,硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展促使移動計算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用,掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及,功能日漸完善,在手持式設(shè)備中實現(xiàn)GPS移動定位、導(dǎo)航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快,占用存貯空間小,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機交互特點,論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺,以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺,MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng),SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設(shè)計了應(yīng)用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。 該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息,還利用GPS儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能,使用戶獲得當(dāng)前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行,不依賴其他服務(wù)器工作,可用在移動設(shè)備、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植;闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動的設(shè)計與應(yīng)用;分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本原理;根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)以及屏幕窗口坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換;分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式;設(shè)計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫;通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設(shè)備采集定位信息并進(jìn)行解析;在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示,支持觸摸屏上的人機交互;并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果,并分析了系統(tǒng)設(shè)計中的一些不足,提出了在以后的工作中改進(jìn)系統(tǒng)效能的設(shè)想。
上傳時間: 2013-04-24
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在電力現(xiàn)代化建設(shè)中,提高發(fā)電機發(fā)電效率是其中重要的一環(huán),氫氣作為導(dǎo)熱性冷卻介質(zhì)廣泛的應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備,作為冷卻劑,它可以有效地提高其發(fā)電效率,但它又是一種易燃易爆氣體,所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍,保證發(fā)電機高效、安全正常工作就變得至關(guān)重要,因此對氫氣參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測有著重要的意義。 本論文研究和開發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),首先簡要的分析了氫冷發(fā)電機系統(tǒng)對氫氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的必要性以及當(dāng)前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況。然后提出了一種利用無線通信手機短消息業(yè)務(wù)SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術(shù)實現(xiàn)發(fā)電機系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場實時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案以功能強大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉(zhuǎn)換芯片,并使用兩種濾波算法的結(jié)合對信號進(jìn)行數(shù)字濾波,滿足系統(tǒng)對氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時系統(tǒng)結(jié)合CPLD技術(shù),用于解決系統(tǒng)內(nèi)微控器I/O口不足以及SD卡驅(qū)動的問題,本論文采用一片CPLD擴展I/O口,每一個擴展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通過外部總線控制擴展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡,是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備,具有低成本,大容量的特點,系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲使用了SD卡作為存儲介質(zhì),系統(tǒng)并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡,而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅(qū)動SD卡,在CPLD中使用VHDL語言設(shè)計了SD卡的總線協(xié)議,外部總線接口,SRAM的讀寫時序等,這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度,增強微處理器程序的移植性,又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負(fù)擔(dān)。 本論文的無線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無線通信技術(shù)的SMS業(yè)務(wù)遠(yuǎn)傳現(xiàn)場數(shù)據(jù),設(shè)計了GSM模塊的軟件硬件,實現(xiàn)了報警等數(shù)據(jù)的無線傳輸,系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式,采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統(tǒng)的不足并且提出了具體的改進(jìn)方向。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面,ARM技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)今的嵌入式微處理器領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位,另一方面,結(jié)構(gòu)清晰、源碼開放的Linux已經(jīng)發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來,基于ARM和Linux的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用在票據(jù)打印領(lǐng)域,但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應(yīng)用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產(chǎn)中,某些參數(shù),比如環(huán)境的溫度、濕度等,需要被嚴(yán)格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標(biāo)系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來,能夠讓技術(shù)人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。 本次設(shè)計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺,為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,此次設(shè)計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,使用串行接口連接該型號打印機,并輔助軟件設(shè)計擴展了坐標(biāo)圖形打印的功能。軟件設(shè)計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅(qū)動程序設(shè)計和實現(xiàn)坐標(biāo)圖形打印功能的應(yīng)用程序設(shè)計。驅(qū)動程序和應(yīng)用程序都能夠移植到開發(fā)平臺上正確地運行,打印效果理想。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各科學(xué)領(lǐng)域?qū)y試技術(shù)提出了越來越高的要求。調(diào)速器試驗臺是調(diào)試、校驗調(diào)速器性能的一種試驗工具,是船舶修造廠、尤其調(diào)速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設(shè)備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調(diào)速器試驗臺是基于國內(nèi)外調(diào)速器測試技術(shù)的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調(diào)速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術(shù)和傳感器技術(shù),通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),例如直流電機的轉(zhuǎn)速、調(diào)速器的齒條位移等等,經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理并輸出結(jié)果來實現(xiàn)調(diào)速器試驗臺的功能,并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調(diào)速試驗臺控制系統(tǒng)的研究,在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上,借鑒了“開發(fā)平臺”的設(shè)計思想,首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上架構(gòu)通用的硬件平臺,對測控平臺的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,特別是對于關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了比較深入的研究,針對不同的應(yīng)用,集成了多種接口電路。其次,在實現(xiàn)嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎(chǔ)上,架構(gòu)了通用的軟件平臺,對接口電路驅(qū)動程序進(jìn)行模塊化設(shè)計。最后,研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法,并將此PID算法作為調(diào)速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā),提高了調(diào)速器試驗臺的測試精度,也使性能更加穩(wěn)定可靠,實現(xiàn)了整個測試過程的自動化,從而減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率,降低了試驗成本,也同時消除了安全隱患,因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
標(biāo)簽: ARM COS 調(diào)速器 試驗臺
上傳時間: 2013-07-20
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隨著對高處理能力、網(wǎng)絡(luò)通信、實時多任務(wù),超低功耗這些需求的增長,傳統(tǒng)8位處理器已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的要求了,高端嵌入式處理器已經(jīng)得到了普遍的重視和應(yīng)用.ARM是目前嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的RISC微處理器結(jié)構(gòu),該文研究了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),介紹了利用一款A(yù)RM微處理器和FPGA設(shè)計的四路E1中繼板卡的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理,并在這個硬件平臺上進(jìn)行軟件開發(fā)的過程.該四路E1收發(fā)器能夠提供四條E1鏈路,把帶寬從2Mbps提高到8Mbps,能夠同時負(fù)載120個用戶的通信,解決了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)中卡槽數(shù)目限制的問題.目前,建立在G. 703基礎(chǔ)上的El接口在分組網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、GSM移動基站及軍事通信中得到廣泛的應(yīng)用,傳送語音信號、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù).文中首先分析了當(dāng)前數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,隨著網(wǎng)絡(luò)通信的用戶數(shù)目及信息量的猛增,拓寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗且豁椦芯繜狳c,這是開發(fā)四路E1收發(fā)器的一個目的.接著敘述了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,即四路E1收發(fā)器的應(yīng)用環(huán)境,著重介紹了四路E1板卡在整個系統(tǒng)中所扮演的角色和嵌入式處理器ARM的體系結(jié)構(gòu)和特點,鑒于數(shù)據(jù)傳輸中對時鐘的要求比較嚴(yán)格,該文還介紹了FPGA技術(shù),應(yīng)用它主要是為系統(tǒng)提供各個精確的時鐘.然后,在分析了四路E1收發(fā)器的工作原理和比較了各類處理器特點的基礎(chǔ)上,提出了四路E1收發(fā)器的硬件設(shè)計,分別介紹了時鐘模塊、系統(tǒng)接口電路、存儲系統(tǒng)模塊、四通道E1合成器模塊、CPU模塊以及時隙交換模塊.接著,在研究分析了G.703和G.704等通信協(xié)議后,再根據(jù)系統(tǒng)要求提出了四路E1收發(fā)器的軟件設(shè)計.先介紹了實時操作系統(tǒng)RTXC,詳細(xì)闡述了ARM處理器啟動代碼程序的設(shè)計,然后給出了在此操作系統(tǒng)下軟件設(shè)計的整體結(jié)構(gòu),分四個任務(wù)分別闡述此軟件功能,其中詳細(xì)介紹了信令處理模塊、接口中斷處理模塊、系統(tǒng)運行監(jiān)測模塊和RC消息LC消息處理模塊.最后介紹了軟件和硬件的調(diào)試方法以及設(shè)計過程中的調(diào)試開發(fā)過程,整個系統(tǒng)設(shè)計完成后,經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、測驗已達(dá)到了預(yù)期的效果,現(xiàn)正投入使用中.
標(biāo)簽: FPGA ARM 處理器 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng),它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機整體,實現(xiàn)了對家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理,以及能夠與外界進(jìn)行信息交互,以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究,將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點,取得良好的經(jīng)濟和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景,對基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點進(jìn)行分析,指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性,提出了基于短距無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標(biāo)準(zhǔn),并對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問與控制的需求,以及低成本實現(xiàn)的實際需要,及設(shè)備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要,設(shè)計了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu),避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷,且滿足了功耗低,成本低,網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計了新型無線通訊模塊,該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊,它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性,可以單獨使用,也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統(tǒng),并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后,論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們在將來的廣泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議,設(shè)計了遠(yuǎn)程客戶端訪問和控制家用電器的界面,并給出了部分軟件設(shè)計流程圖。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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作為一種全數(shù)字化的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場總線以其可控性強、可靠性高、開放性好等優(yōu)點。在實際應(yīng)用中常常需要在不同種類的現(xiàn)場總線間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信以及用戶需要對不同種類的現(xiàn)場總線設(shè)備進(jìn)行操作和控制。同時,工業(yè)測控系統(tǒng)在控制層采用現(xiàn)場總線技術(shù),而在管理層采用以太網(wǎng)構(gòu)成的企業(yè)信息網(wǎng)
標(biāo)簽: ARMVxWorks BSP 現(xiàn)場總線 網(wǎng)關(guān)
上傳時間: 2013-05-25
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雷達(dá)顯控終端作為對雷達(dá)數(shù)據(jù)的直觀表述,是各種雷達(dá)系統(tǒng)中的重要組成部分。該文對Direct3D 和雷達(dá)顯示器進(jìn)行介紹,并在此基礎(chǔ)上,提出一種新的基于VC++和Direct3D 的雷達(dá)P 型顯示器仿真模型
標(biāo)簽: Direct3D PPI VC 雷達(dá)
上傳時間: 2013-06-19
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應(yīng)用研究流體機械及工程專業(yè)近年來,嵌入式系統(tǒng)受到科學(xué)與工程各個領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注,成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加,嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中,μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢,成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合,共同構(gòu)成一個可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺,不但可以提高開發(fā)效率,還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性,滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域中,大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng),雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點,但還存在著效率較低,錯誤處理能力不強等缺點。而且設(shè)備的兼容性不好,系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點,具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成自動化系統(tǒng),實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮,本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學(xué)實驗開發(fā)板作為學(xué)習(xí)和研究的開發(fā)平臺,把μC/OS-Ⅱ這個實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅(qū)動的基礎(chǔ)上,把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設(shè)計—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設(shè)計方法,這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎(chǔ)。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性,能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性,并且具有實際的應(yīng)用價值。最后,本文作者在CAN智能模塊的基礎(chǔ)上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間: 2013-07-16
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