基于嵌入式Linux多磁控管電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　圖2—1、內(nèi)核調(diào)試流程

　　3、基于QT的主芯片控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和從芯片程序設(shè)計(jì)

　　圖形用戶界面GUI是迄今為止計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最為成熟的人機(jī)交互技術(shù)。不同于桌面系統(tǒng)，嵌入式GUI所具備的特點(diǎn)：

　　*體積?。?運(yùn)行時(shí)耗用的系統(tǒng)資源?。?上層接口與硬件無(wú)關(guān)，高度移植；*高度可靠性；

　　在開(kāi)發(fā)中，考慮到問(wèn)題主要集中在圖形用戶界面對(duì)硬件的要求，設(shè)計(jì)中提供給用戶的最終界面是簡(jiǎn)單的實(shí)用性。

　　設(shè)計(jì)中采用挪威TrollTech公司提供的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)QT/Embedded,做為本設(shè)計(jì)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。該平臺(tái)以C++語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，其核心被稱作信號(hào)與槽的機(jī)制。設(shè)計(jì)中，主芯片主要完成把數(shù)據(jù)顯示在液晶模塊上，讓用戶直觀的控制設(shè)備的運(yùn)行狀況。同時(shí)還要把用戶設(shè)定的功率發(fā)送給從芯片，使從芯片輸出功率的波形。利用QT自帶類QLCDNumber可以完成此工作，其中繼承了顯示相關(guān)的許多功能。圖形控件布局采用類QWidget，時(shí)間的計(jì)算顯示采用類QTimer。通訊模塊中采用Linux內(nèi)核函數(shù)cfsetispeed()進(jìn)行波特率的設(shè)定，利用串口重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體struct termios Opt對(duì)串口的校驗(yàn)位，停止位進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，達(dá)到發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的目的。圖3—1顯示主芯片程序設(shè)計(jì)流程。www.51kaifa.com

　　從芯片采用中斷方式接收主芯片發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并對(duì)接收過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在端口引腳輸出波形，波形經(jīng)過(guò)輸出電路產(chǎn)生適合大小的功率。同時(shí)從芯片不斷的接收采集模塊采集的電流數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再通過(guò)串口發(fā)送給主芯片，顯示在主芯片的液晶模塊上，提供給用戶監(jiān)控，并可以對(duì)危險(xiǎn)信號(hào)進(jìn)行處理。

　　圖3—1、主芯片程序流程圖

　　4、控制系統(tǒng)的軟硬聯(lián)調(diào)

　　將編寫好的主芯片程序應(yīng)用交叉編譯器進(jìn)行編譯，產(chǎn)生二進(jìn)制代碼，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)下載到主電路板中。同時(shí)把程序所關(guān)聯(lián)的庫(kù)文件和聯(lián)結(jié)文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載到主電路板Linux內(nèi)核的對(duì)應(yīng)位置并進(jìn)行相應(yīng)鏈接。

　　編寫好的從芯片程序用編譯器編譯生成二進(jìn)制代碼，并燒入芯片的Flash中，以使得代碼固化在芯片中。

　　為了檢查設(shè)計(jì)電路測(cè)量和輸出的準(zhǔn)確性，需要驗(yàn)證給定功率、實(shí)際功率、顯示的反饋功率之間的大小關(guān)系。最后實(shí)驗(yàn)顯示：給定功率=計(jì)算實(shí)際功率=顯示的反饋功率，證明設(shè)計(jì)的基于Linux控制系統(tǒng)能準(zhǔn)確的運(yùn)行，設(shè)計(jì)達(dá)到了性能要求。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　設(shè)計(jì)后的控制系統(tǒng)具有友好的圖形操作界面，操作簡(jiǎn)便、直觀。設(shè)計(jì)采用主、從二芯片的方案達(dá)到遠(yuǎn)程控制的優(yōu)點(diǎn)，又保障了操作人員操作的安全性。

　　基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性高。軟件設(shè)計(jì)中加入對(duì)危險(xiǎn)信號(hào)的處理達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的，運(yùn)行安全、可靠性增強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高，將有利于用戶及科研機(jī)構(gòu)的使用。

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：

　　1，　采用嵌入式系統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)電源控制系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的特性。

　　2，　國(guó)內(nèi)對(duì)于多磁控管的設(shè)計(jì)方案較少，本論文提供了一種多磁控管電源控制的設(shè)計(jì)方案。