论文部分内容阅读
随着铁路运输的发展，机车行驶的安全性已经变得越来越重要，铁路部门对车上安全监控设备的稳定性、安全性和可靠性要求也不断提高。原来采用X86构架的LKJ2000机车监控系统，随着广泛的应用和铁路的进一步提速，监控系统的一些缺陷逐渐暴露出来，为此，有必要开发出一款性能更可靠、更稳定的产品来解决这些问题。本文结合ARM处理器与QNX嵌入式操作系统的特点，根据机车监控设备的现状和需求，提出了一种基于ARM与QNX的机车监控设备的设计方案，并研究实现其具体功能。本文首先详细分析了机车监控设备的国内外现状、现有机车监控设备的特点以及基于X86构架的机车监控设备存在的缺陷。进而，阐述了基于ARM与QNX的机车监控设备的实现过程，系统的实现包括硬件和软件两部分。硬件部分以ARM、Flash、SDRAM等组成的最小系统为核心，根据需要在外围扩展一些调试接口和工业总线接口；软件部分重点阐述了QNX嵌入式操作系统的Bootloader、内核、文件系统的移植过程以及设备的驱动；另外还介绍了使用VHDL语言实现CPLD逻辑控制的功能。本文还介绍了系统的双冗余屏显示部分，详细分析了采用单片机控制数码管显示的电路原理图以及数码管驱动程序的编写。样机制作完成之后，根据产品的测试方法对样机进行了以太网测试、语音播放、RS232/RS485等测试，结合铁标对产品的要求，对样机进行了多种可靠性测试，包括：高低温测试、ESD测试以及耐压测试。然后根据测试中产品出现的问题，经过研究分析讨论，对产品进行了进一步的修改和优化。最后测试表明，基于ARM与QNX的机车监控显示系统具有较强的可靠性、稳定性和实时性，可在全路推广，具有巨大的市场潜力。