基于Cortex-M4的步兵战车实验平台嵌入式控制系统的设计与实现

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伴随着局部地区政治形势的变化,局部战争发生的概率增加,国家国防力量的建设越来越重要,同时随着科学技术的快速发展,在国防力量建设中武器装备的技术含量越来越高,步兵战车这一武器系统在未来战争中扮演着非常重要的角色。  本文以此为背景,设计一款通用性很好的包括控制器与驱动器在内的步兵战车实验平台嵌入式系统为步兵战车的实验方案验证提供相关调试环境。论文的主要内容包括:  (1)实验平台系统总体方案设计。确定系统硬件平台由微控制器模块、电机驱动模块、电机状态反馈模块、传感器模块、网络模块、人机交互模块、存储模块组成。系统软件基于多任务的uC/OS-Ⅱ实时操作系统、采用分层设计实现。  (2)实验平台硬件设计。根据系统的总体方案,选择ARM系列的Cortex-M4内核作为控制核心,完成硬件平台各个功能模块的原理设计和PCB制版。其中,电机驱动模块的硬件设计是硬件设计的重点。  (3)实验平台软件设计。建立系统软件的分层架构,底层软件实现所有功能模块的驱动设计;中间层封装了硬件实现的细节,面向应用层的业务逻辑设计了接口函数和调用规则;应用层软件移植了实时多任务的uC/OS-Ⅱ操作系统,并在操作系统支持下,实现了应用软件的多任务规划和设计。  (4)实验平台系统测试。完成系统的硬件与软件设计后,对实验平台系统的各个模块进行相关的功能测试,实现对系统的总体功能的检验本文设计的步兵战车实验平台嵌入式系统各个模块调试正常,为下一步的大系统的搭建最好了充分准备。
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