基于Cortex-M3的嵌入式PLC設(shè)計(jì)和開發(fā)的開題報(bào)告

基于Cortex-M3的嵌入式PLC設(shè)計(jì)和開發(fā)的開題報(bào)告一、選題背景及意義嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今發(fā)展趨勢(shì)，其廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如軍事、工業(yè)自動(dòng)化、智能交通管理等，其中作為工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分，PLC被廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化設(shè)備中。目前市場(chǎng)上PLC主要采用x86、MIPS、ARM等處理器架構(gòu)，但由于MIPS和x86的定制化成本較高，ARM架構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用，其中基于Cortex-M3的嵌入式PLC具有成本低、功耗低和體積小等優(yōu)勢(shì)，也是未來發(fā)展的趨勢(shì)。本項(xiàng)目旨在基于Cortex-M3的嵌入式PLC設(shè)計(jì)與開發(fā)，實(shí)現(xiàn)其基本功能與特定應(yīng)用功能，解決當(dāng)前PLC領(lǐng)域的技術(shù)難題，并探索嵌入式系統(tǒng)在該領(lǐng)域中的新應(yīng)用方法。二、研究?jī)?nèi)容及研究目標(biāo)研究?jī)?nèi)容：1.Cortex-M3處理器架構(gòu)及其在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用；2.嵌入式PLC硬件設(shè)計(jì)：電源模塊、外設(shè)接口、通信接口等；3.嵌入式PLC軟件開發(fā)：實(shí)現(xiàn)PLC基本功能、應(yīng)用程序編寫及運(yùn)行、通信協(xié)議開發(fā)等。研究目標(biāo)：1.設(shè)計(jì)與開發(fā)基于Cortex-M3的嵌入式PLC原型系統(tǒng)；2.實(shí)現(xiàn)PLC的基本功能：輸入、輸出、通信、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)等；3.開發(fā)特定應(yīng)用功能，例如：PID控制、伺服控制等；4.完成通信協(xié)議的開發(fā)，例如：Modbus、Ethernet/IP等；5.驗(yàn)證嵌入式PLC系統(tǒng)的性能及可靠性。三、研究方法及流程1.根據(jù)目標(biāo)與要求，確定實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及工具：采用Cortex-M3處理器實(shí)現(xiàn)PLC功能，采用Keil、IAR或GCC進(jìn)行軟件開發(fā)，借助Proteus等仿真軟件驗(yàn)證電路和軟件的正確性。2.分析嵌入式PLC的功能需求、硬件電路和軟件設(shè)計(jì)，制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。3.硬件電路的設(shè)計(jì)采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方式，包括電源模塊、輸入/輸出模塊、通信模塊等。4.軟件開發(fā)主要包括：系統(tǒng)初始化、輸入輸出編程、通信協(xié)議的開發(fā)、各種應(yīng)用程序的編寫等。5.對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件的聯(lián)調(diào)，并進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。四、論文框架及進(jìn)度安排第一章緒論1.1選題背景及意義1.2研究?jī)?nèi)容及研究目標(biāo)1.3研究方法及流程第二章嵌入式PLC原理及設(shè)計(jì)2.1Cortex-M3處理器簡(jiǎn)介2.2嵌入式PLC硬件設(shè)計(jì)2.3嵌入式PLC軟件設(shè)計(jì)第三章基于Cortex-M3的嵌入式PLC開發(fā)過程3.1現(xiàn)有PLC系統(tǒng)的分析與比較3.2基本功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.3特定應(yīng)用功能的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)3.4通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第四章系統(tǒng)測(cè)試及性能分析4.1PLC系統(tǒng)測(cè)試4.2系統(tǒng)性能分析第五章結(jié)論與展望5.1結(jié)論5.2展望進(jìn)度安排：第一周：文獻(xiàn)調(diào)研，撰寫開題報(bào)告第二周：設(shè)計(jì)方案的制定與論文框架的定稿第三周至第七周：硬件電路及軟件程序的實(shí)現(xiàn)