| 姓名 |
蘇智超(Chih-Zhao Su)
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畢業系所 |
光機電工程研究所 |
| 論文名稱 |
C4M-OS緩衝區資料交換工具軟體開發
(C4M-OS Buffer to Buffer Data Exchange tool Development)
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| 檔案 |
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| 摘要(中) |
近年來，由於IOT(Internet of things)以及工業4.0的興起，無論是傳統產業或是各類型的新興產業，都開始使用機器人或是機械手臂等裝置取代人力，未來物聯網裝置以及網路的需求也將日益漸增， 分散式系統的需求以及改進已經成為現在工業的一大課題，本論文建構一套以標準通訊封包使得使用者能夠以PC(Personal Computer)與MCU(Micro Controller Unit)通訊的環境，幫助使用者開發模組以及建構分散式系統。
本論文將提及C4M-OS作為開發分散式系統的函式庫，並且開發其中之封包交握模組，並且將以C#作為移植至Windows 作業系統之開發語言，使得使用者能夠在Windows平台上以C4M-OS開發能夠與分散式系統互動之程式。
最後本論文在Windows平台上開發一套開發協助工具，目的為提供開發者在移植C4M-OS至其他平台時，能夠利用此工具更加的快速以及便利的移植至新的平台，並且減少開發時因人力疏失產生的錯誤，使得開發者能夠更快速以及更加的穩定地在新的平台上開發函式庫。 |
| 摘要(英) |
In recent years, due to the rise of IOT (Internet of things) and Industry 4.0, both traditional industries and various types of emerging industries have begun to use devices such as robots or robotic arms to replace manpower. The demand for IoT devices and networks in the future will also increase day by day. The demand and improvement of distributed systems have become a major issue in the industry. This paper constructs a set of standard communication packets to enable users to communicate with PC (Personal Computer) and MCU (Micro Controller Unit). environment and help users develop modules and build decentralized systems.
This paper will mention C4M-OS as a library for developing distributed systems, and develop the package handshake module, and use C# as the development language for porting to the Windows operating system, so that users can use the Windows platform to develop programs that can interact with distributed systems with C4M-OS.
Finally, this paper develops a set of development assistance tools on the Windows platform. The purpose is to provide developers with a faster and more convenient porting tool when porting C4M-OS to other platforms. Errors caused by human oversight allow developers to develop libraries on new platforms faster and more stably. |
| 關鍵字(中) |
★ C4M-OS
★ C4MLIB
★ 移植
★ 機器人系統
★ 分散式運算 |
關鍵字(英) |
★ C4M-OS
★ C4MLIB
★ Porting
★ Robot OS
★ Distributed computing |
| 論文目次 |
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 vii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 重要性 2
1-3困難點 3
1-4解決方案 4
1-5 論文章節 5
第二章 理論及技術基礎 6
2-1 C4M-OS 6
2-2 硬體中斷分享器 6
2-2-1功能規劃 6
2-3 管道工作執行器 7
2-3-1功能規劃 7
2-4動態連結函式庫(DLL) 8
第三章 B2B Service Provider 9
3-1簡介 9
3-2功能規劃 9
3-3封包介面 11
3-3-1簡介 11
3-3-2封包組成 11
3-4功能方塊規劃 14
3-4-1主控端相關功能方塊 14
3-4-2受控端相關功能方塊 15
3-5使用流程 16
第四章 C4M-OS移植 17
4-1簡介 17
4-2 跨語言移植C4M-OS函式庫 18
4-2-1函式庫分層 18
4-2-2 Timer事件 19
4-2-3 Uart事件 20
4-2-4緩衝區模組 23
4-2-5硬體中斷分享器 24
4-2-6管道工作執行器 24
4-2-7 B2B Service Provider 25
第五章 工具開發 26
5-1緩衝區資料交換工具 26
5-1-1簡介 26
5-1-2使用者介面 26
5-1-3操作結果 28
5-2 C4M-OS函式庫程式碼產生器 31
5-2-1簡介 31
5-2-2使用者介面 31
5-2-3 使用者操作步驟 33
5-2-4 操作結果 35
第六章 測試流程與結果 36
6-1 B2B模組測試 36
6-1-1 B2B模組送緩衝區測試 36
6-1-2 B2B模組收緩衝區測試 37
6-1-3 B2B模組命令測試 38
6-1-4 B2B模組逾時測試 39
6-2 Timer事件測試 40
6-3緩衝區模組測試 40
6-3-1Batch Buffer 40
6-3-2FIFO Buffer 42
6-3-3Scope Buffer 44
6-4硬體中斷分享器移植測試 47
6-5管道工作執行器移植測試 49
6-6 B2B模組移植測試 51
6-6-1 B2B模組送緩衝區測試 51
6-6-2 B2B模組收緩衝區測試 58
6-6-3 B2B模組命令測試 65
6-6-4 B2B模組逾時測試 70
第七章 結論與未來展望 71
參考文獻 72 |
| 參考文獻 |
[1] Z. Ma, L. Zhu, P. Wang, and Y. Zhao, “ROS-Based Multi-Robot System Simulator,” in 2019 Chinese Automation Congress (CAC), Nov. 2019, pp. 4228–4232.
[2] S. Rivera, A. K. Iannillo, S. Lagraa, C. Joly, and R. State, “ROS-FM: Fast monitoring for the robotic operating system (ROS),” in Proc. 25th Int. Conf. Eng. Complex Comput. Syst., 2020, pp. 187–196.
[3] 陳信合，「IoT 開發平台─ASA 匯流排單板電腦開發」，國立中央大學，機械工程 學系光機電工程碩士班，碩士論文，2017。
[4] 朱立宇，「物聯網裝置函式庫及開發環境」，國立中央大學，機械工程學系光機電 工程碩士班，碩士論文，2020。
[5] 李易謀，「C4MOS及自動維護工具」，國立中央大學，機械工程學系光機電 工程碩士班，碩士論文，2021。.
[6] MVMC-lab，C4MLIB 專案，https://gitlab.com/MVMC-lab/c4mlib/c4mlib |
| 指導教授 |
江士標(SHYH BIAU JIANG)
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審核日期 |
2022-7-20 |
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