μCLinux下的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、clinux下的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)lpc2292處理器是變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的核心處理單元。數(shù)據(jù)采集模塊采集的模擬信號(hào)經(jīng)a/d模塊量化后數(shù)據(jù)參數(shù)傳人rom中的嵌入式cliniix操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序中，應(yīng)用程序按照數(shù)據(jù)在通過pwm脈寬調(diào)制模塊控制輸出頻率，從而再通過ipm智能功率模塊對(duì)溝通異步電機(jī)舉行變頻調(diào)速。3 系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)主要用法c語言和arm匯編語言。系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)主要包括3個(gè)方面：?jiǎn)?dòng)引導(dǎo)程序bootload；建立clin呱操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境；pwm脈沖寬度調(diào)制模塊驅(qū)動(dòng)森序的實(shí)現(xiàn)。31啟動(dòng)引導(dǎo)程序bootloader引導(dǎo)程序bootloader是在操作系統(tǒng)運(yùn)行之前執(zhí)

2、行的一段程序。它主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：初始化cpu運(yùn)行的時(shí)鐘頻率；初始化flash和內(nèi)存的數(shù)據(jù)寬度，讀寫拜訪周期和刷新周期；初始化中斷系統(tǒng)；初始化系統(tǒng)中各種片內(nèi)、片外設(shè)備和fo端口；初始化系統(tǒng)各種運(yùn)行模式下的寄存器和堆棧；加載和引導(dǎo)c操作系統(tǒng)。32建立clinux操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境clinux操作系統(tǒng)沿襲了傳統(tǒng)linux操作系統(tǒng)的主要特性，包括穩(wěn)定、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和文件系統(tǒng)支持；建立clinux，操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境主要包括3個(gè)步驟：建立clinux操作系統(tǒng)的交錯(cuò)編譯環(huán)境、clinux操作系統(tǒng)的編譯和clinux操作系統(tǒng)的加載。33 pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和硬件之間的接

3、口，它作為應(yīng)用設(shè)備之間的軟件層為應(yīng)用程序屏蔽了硬件的詳情。在clinux操作系統(tǒng)下開發(fā)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，主要有如下幾個(gè)步驟：(1)設(shè)置驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備號(hào)。(2)實(shí)現(xiàn)保存設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)體中的部分函數(shù)。(3)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的初始化函數(shù)和清除函數(shù)。pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序?qū)儆谧址O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，因此pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序遵循上述的開發(fā)步驟。331設(shè)置pwm驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備號(hào)pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序要先建立文件設(shè)備的主設(shè)備號(hào)和從設(shè)備號(hào)。pwm驅(qū)動(dòng)程序默認(rèn)的主設(shè)備號(hào)為125，沒有用法從設(shè)備號(hào)。因此，需要建立1個(gè)設(shè)備文件，起主設(shè)備號(hào)為125從設(shè)備號(hào)可隨意挑選，文件名可定為pwm。建立設(shè)備文件的程序清單如下：程序清單3

4、2建立設(shè)備文件程序mknod /dev/pwm c 125 0332實(shí)現(xiàn)保存設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)體中的部分函數(shù)pwm驅(qū)動(dòng)程序?qū)儆谧址O(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。pwm驅(qū)動(dòng)程序要建立保存設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)體。pwm驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)體如下：程序清單31 pwm驅(qū)動(dòng)程序操作的結(jié)構(gòu)體struct file_operations pwm_fops=owner：this_module，open：pwm_open，release：pwm_release，ioctl：pwm_ioctl，由于pwm驅(qū)動(dòng)程序僅需要實(shí)現(xiàn)open()、release()和ioctl()函數(shù)，所以pwm驅(qū)動(dòng)不能用法標(biāo)準(zhǔn)c的庫函數(shù)來拜訪，只能用法內(nèi)核提供應(yīng)應(yīng)用

5、程序的接口函數(shù)來拜訪。從今函數(shù)接口看我們實(shí)現(xiàn)pwm設(shè)備的打開、釋放和控制。函數(shù)open(const cilapathname，int nags)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)pwm設(shè)備的打開；函數(shù)close(int fd)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)pwm設(shè)備的關(guān)閉；函數(shù)ioed(int fd，tinsigned ione int cmd， )主要實(shí)現(xiàn)對(duì)pwm脈寬調(diào)制設(shè)備輸出頻率和占空比的控制。pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序最重要的功能是控制pwm輸出的頻率和占空比。pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序輸出的頻率可以通過指令pwm_set_cyc設(shè)置pwm脈寬調(diào)制頻率。事實(shí)上是以vpb總線周期為單位設(shè)置pwm脈寬調(diào)制的頻率。頻率是周期的倒數(shù)，所以也就設(shè)

6、置了頻率。pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序知道pwm脈寬調(diào)制的輸出頻率和高電平常間，就可以計(jì)算占空比。因此，設(shè)置再設(shè)置高電平常間就可以計(jì)算占空比。pwm脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)程序可以用pwm_1_set_duyy、pwm_1_set_duyy等指令設(shè)置高電平常間。3.3.3 實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的初始化函數(shù)和清除函數(shù)clinux操作系統(tǒng)在加載內(nèi)核模塊時(shí)會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的初始化函數(shù)，在卸載內(nèi)核模塊時(shí)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的清除函數(shù)。pwm驅(qū)動(dòng)程序的初始化函數(shù)和清除函數(shù)程序代碼如下：程序清單3.3 pwm驅(qū)動(dòng)程序初始化函數(shù)代碼int pwm_init(void)int result;result=register_chrdev(major device，pwm_fops);if(result4 結(jié)束語嵌入式系統(tǒng)具有低功耗、牢靠性高等突出優(yōu)點(diǎn)。采納嵌入式系統(tǒng)來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，使得變頻調(diào)速控制系統(tǒng)牢靠性高、性能強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好，將以太網(wǎng)接口集成與變頻調(diào)速系統(tǒng)中，使得對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視變得容易易行。因此，研制一個(gè)帶以太網(wǎng)接口的嵌入式變頻調(diào)速控制系統(tǒng)具有重要的科學(xué)意義和價(jià)值。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：詳細(xì)實(shí)現(xiàn)了在plc2292+clinux操作系統(tǒng)平臺(tái)下的6路pwm脈寬調(diào)制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)；具體分析可pwm脈寬調(diào)制模塊設(shè)備在嵌入式clinux操作系