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基于μC/OS-Ⅱ的联锁控制器设计与实现

郭荣佐  
【摘要】:车站铁路信号联锁系统是铁路信号领域的重要控制系统之一。当前广泛使用的是电气联锁系统又称为继电联锁系统。但随着目前计算机技术的迅猛发展,计算机联锁系统正在逐步取代传统的电气联锁系统,成为车站联锁的发展方向。 现行的计算机联锁系统中,有些将联锁运算程序和其他(如站场界面)置于同一计算机中,有些将联锁运算程序置于下位机(如工业控制机、PLC等)。这些计算机联锁系统,可能存在联锁运算机构负担重,成本太高,可靠性、安全性等不高等缺点。 本文研究应用嵌入式系统作为计算机联锁系统中的联锁运算控制器,完成联锁系统中的联锁运算功能的可行性实现原理。并进行了系统结构设计、软件设计及接口设计。 本文经过选型比较,选用三星S3C44BOX芯片(低功耗微处理器,以ARM7TDMI为内核)作为联锁控制器的微处理器,进行了功能扩展,设计了网络接口、电源模块、存储器等,并采用冗余技术,以提高系统的可靠性、安全性。 在软件方面,经过比较,选用μC/OS—Ⅱ实时操作系统和LWIP网络协议栈,开发了控制器驱动程序;实现了以双口RAM作为两个MCU之间进行数据交换,从而实现双机冗余;实现了FLASH文件系统,以便管理控制器系统中的文件等。


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