基于DSP的凝析天然气流量计量仪表研制

【摘要】： 在对凝析天然气流量计量仪表总体设计方案和各功能模块进行分析的基础上,设计实现了仪表的电源电路、电源切换电路、复位电路、数据采集电路、液晶显示接口电路、键盘接口和存储器扩展电路,重点实现了基于DSP处理器的U盘读写系统,用TMS320VC5402 DSP芯片、CH375 USB接口控制芯片和单片机CH89C54RD芯片等构建了U盘读写系统的硬件电路,并基于此硬件电路实现了系统的I/O操作函数、USB固件函数。在以上底层函数的基础上,分别实现了字节模式和扇区模式下的U盘文件级数据的读写,将采集的数据通过USB接口以文件的形式存储到U盘中,从而实现数据的移动存储功能。经测试,本U盘读写系统支持U盘的热插拔,能自动识别并配置U盘,能稳定的以字节和扇区为单位读写U盘中的数据,并能对U盘进行文件操作:新建文件、删除文件、枚举文件、打开文件、读写文件和关闭文件等。 本文所设计的基于DSP处理器的U盘读写系统,采用U盘作为数据移动存储设备,可广泛应用在需要与计算机不定期交互数据的嵌入式系统中,具有良好的实用价值和应用前景。 【关键词】：数字信号处理器 通用串行总线 U盘 移动存储 FAT文件系统
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH814
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 前言8-12
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 国内外研究现状及研究目的8-10
• 1.2.1 凝析天然气流量计量方法及研究现状8-9
• 1.2.2 课题研究目的9-10
• 1.3 课题主要研究内容及主要工作10-11
• 1.4 课题研究意义11-12
• 第2章 凝析天然气流量计量仪表总体方案设计12-25
• 2.1 计量过程介绍12
• 2.2 数据存储方案选择12-13
• 2.3 USB接口控制芯片选型13-15
• 2.4 凝析天然气流量计量仪表总体设计方案15-16
• 2.5 电源电路16-17
• 2.6 电源切换电路17-20
• 2.7 复位电路20-21
• 2.8 数据采集电路21-22
• 2.9 液晶显示接口电路22-23
• 2.10 键盘接口电路23
• 2.11 存储器的空间设计23-25
• 第3章 U盘读写系统硬件电路设计25-46
• 3.1 DSP概述25-27
• 3.2 USB系统27-33
• 3.2.1 USB技术发展及特点27
• 3.2.2 USB硬件27-28
• 3.2.3 USB软件28-31
• 3.2.4 USB数据通信31-33
• 3.3 U盘概述33-36
• 3.3.1 与U盘有关的协议33
• 3.3.2 U盘描述符33-34
• 3.3.3 BULK-ONLY传输规范34
• 3.3.4 UFI命令规范34
• 3.3.5 主机和U盘间的数据传输34-35
• 3.3.6 FAT文件系统结构35-36
• 3.4 USB数据移动存储软件结构36-37
• 3.5 U盘读写模块37-41
• 3.5.1 电路设计37-40
• 3.5.2 电路工作原理40-41
• 3.6 DSP与U盘读写模块接口电路41-46
• 3.6.1 HPI主机接口41-43
• 3.6.2 电路设计43-44
• 3.6.3 电路工作原理44-46
• 第4章 U盘读写系统软件设计46-66
• 4.1 CH375 芯片内部结构46-48
• 4.2 CH375 串行和并行接口48-49
• 4.2.1 串行接口48
• 4.2.2 并行接口48-49
• 4.3 CH375 的命令类型49-50
• 4.4 CH375 芯片的I/O地址分配50
• 4.5 U盘读写软件设计50-66
• 4.5.1 盘读写软件架构51
• 4.5.2 I/O操作函数51-52
• 4.5.3 固件函数52-54
• 4.5.4 中断服务程序54-56
• 4.5.5 U盘读写软件的实现56-66
• 结论66-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果71-72
• 致谢72

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