基于DSP的凝析天然气流量计二次仪表的研制

【摘要】： 为提高气田的生产管理水平,现基于数字信号处理技术开发凝析天然气流量计来替代油气生产中昂贵笨重的计量分离器。本文首先对流量计量系统的计量过程和整体方案进行研究,对硬件电路各主要功能模块的的原理图进行分析,然后对软件部分各子功能模块的软件实现进行描述,并给出相应的程序流程图,重点实现了USB1.1协议,海量存储类协议,FAT16文件系统,数据压缩和解压缩算法,LCD驱动程序的设计,并对DSP外挂FLASH的在系统编程及并行引导装载方法进行研究。系统采用模块化设计,结构灵活,易于维护和扩展。本文所研制的流量计二次仪表实现了数据采集、数据压缩和解压缩、人机接口、串口通信、U盘数据的读写功能,并实现了基于闪存的TMS320VC5402DSP独立系统,为凝析天然气流量计的实用化奠定了坚实的基础。 【关键词】：数字信号处理器 USB LZW压缩算法 FAT文件系统 FLASH
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH814
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 第1章 前言8-11
• 1.1 课题来源8
• 1.2 国内外现状及研究目的8-10
• 1.3 课题主要研究内容及主要工作10
• 1.4 本章小结10-11
• 第2章 系统的整体方案介绍11-15
• 2.1 计量过程介绍11-12
• 2.2 两相流量计量系统整体框图12-14
• 2.3 本章小结14-15
• 第3章 计量系统的硬件介绍15-20
• 3.1 A/D 接口电路15
• 3.2 RS232 通信接口电路15-16
• 3.3 USB 通信接口16-17
• 3.4 LCD 显示电路17-18
• 3.5 外部存储器扩展电路18-19
• 3.6 本章小结19-20
• 第4章 系统软件设计20-66
• 4.1 工具的介绍20-22
• 4.1.1 Motorola SDK 介绍20-21
• 4.1.2 CCS 集成开发环境和仿真器21
• 4.1.3 WinHex 简介21-22
• 4.1.4 串口调试助手简介22
• 4.2 USB 通信软件实现22-50
• 4.2.1 USB 1.1 协议简介22-30
• 4.2.2 USB 系统软件设计30-35
• 4.2.3 USB Mass Storage 类协议的软件实现35-45
• 4.2.4 FAT 文件系统的实现45-50
• 4.3 RS232 通信软件设计50-51
• 4.4 数据采集程序设计51-53
• 4.5 数据压缩/解压缩算法软件实现53-58
• 4.5.1 数据压缩算法简介53-54
• 4.5.2 LZW 压缩算法的软件实现54-58
• 4.6 人机接口软件设计58-59
• 4.6.1 LCD 液晶显示驱动程序58-59
• 4.6.2 键盘处理模块程序59
• 4.7 基于FLASH 的并行引导程序设计59-65
• 4.8 本章小结65-66
• 第5章 结论66-68
• 5.1 本文完成的工作66
• 5.2 存在的问题及展望66-68
• 参考文献68-71
• 附录A 电路原理图71-73
• 附录B SCSI指令集73-74
• 致谢74-75
• 个人简历、在学期间的研究成果75

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