多线程断点续传下载软件的研究和开发.docx

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多线程断点续传下载软件的研究和开发

多线程断点续传下载软件的研究和开发

摘要：

本设计是一个基于HTTP协议的支持多线程断点续传的下载软件。

此下载软件由下载任务模块、设置模块以及系统帮助模块组成。

通过ApacheJakartaCommons下的子项目HttpClient包对HTTP协议进行支持，从而下载服务器端的资源。

软件提供多线程断点续传功能，在...

摘  要：

本设计是一个基于HTTP协议的支持多线程断点续传的下载软件。

此下载软件由下载任务模块、设置模块以及系统帮助模块组成。

通过Apache Jakarta Commons下的子项目HttpClient包对HTTP协议进行支持，从而下载服务器端的资源。

软件提供多线程断点续传功能，在完成下载过程中使用多线程技术可以较大幅度地提高下载的速度。

因为下载的过程中经常会有意外导致下载任务终止，比如因为某种原因导致关机、网络中断，也有可能用户需要暂时停止下载任务的时候，断点续传的功能会把下载的信息保留下来。

在任务被再次执行的时候会接着以前完成的继续下载。

软件在图形界面的设计上改用了现在比较流行的SWT图形开发包，和传统的AWT/Swing图形界面工具包相比，SWT图形界面开发包有着用户界面外观较美观且响应速度较快的优点。

目    录
 
1 引言... 1
1.1 课题的研究背景与意义... 1
1.2 问题的定义及内容简介... 2
1.3 问题的研究... 3
1.4 可行性分析... 3
1.5 论文组织结构... 4
2 需求分析... 5
2.1 系统初步分析... 5
2.2 业务流分析... 5

 

论文组织结构
第1章引言部分，引言主要叙述课题的研究背景和意义、问题的定义和内容简介、问题的调研和可行性分析。

第2章主要内容是：

系统需求分析包括，系统初步分析、业务流程分析。

第3章主要讲述了：

系统总体设计包括，系统总体结构设计；系统开发与运行环境设计。

第4章主要介绍的是：

系统实现包括，用户界面实现、下载任务实现和监视下载信息的实现。

第5章主要内容是：

关于MTD介绍。

第6章主要提供：

系统帮助及用户手册，包括系统功能说明、系统运行环境和系统的操作指南。

第7章主要是：

结论包括：

系统的评价，包括系统的特色和优点，系统存在的不足与改进的方案说明，毕业设计的收获和心得。

最后是致谢、参考资料、程序清单等内容。

摘要
随着计算机的发展，网络技术应用逐步广泛，人们希望能够通过计算机和嵌入式设备通信并进行控制。

本课题的设计目的就是通过一个转接装置，能实现串口和以太网接口之间的通信。

本次试验主要是设计ZNE-100模块的开发板，完成RS-232串口电路及RS-485串口电路设计以及以太网接口RJ-45的电路设计，熟悉ZNE-100模块的功能及各个管脚的信号。

然后用VC＋＋为软件开发平台，开发适用于工程控制的协议栈，进而嵌入以ARM为内核的协议栈控制器，尝试用现有的ARM芯片（LPC2114）代替ZNE-100模块，实现单一芯片的TCP/IP功能化。

课题目标
（a）提出对ARM控制器系统的TCP/IP改造方案
（b）设计实现所提出方案的硬件体系
（c）设计ARM控制程序，能够将通用的2/16进制数据转换成标准的TCP/IP数据报，通过网络传输
（d）联调通过
课题关键问题

（1） ARM控制器的硬件体系          

（2） 对TCP/IP协议的解析和网卡设备的底层解析
（3）设计ARM-TCP/IP系统

实验方案
利用ZNE100模块将嵌入式设备（ARM2100）接入网络,由于ZNE-100模块内部集成了TCP/IP协议栈，我们可以利于它轻松完成嵌入式设备的网络功能。

然后用现有的ARM芯片（LPC2114）代替ZNE-100模块，实现单一芯片的TCP/IP功能化，从而代替整个ZNE-100模块。

根据2114的串口GPIO口，外接RJ45口，利用双绞线实现串口数据通信。

目    录  59页 字
1.绪论
1.1项目意义
1.2项目的背景
1.3  课题目标
1.4 课题关键问题
1.5 TCP/IP网络在工业控制中的优势
2．实验方案
3.实验硬件设备
3.1ZNE-100转换模块

（1）ZNE-100模块功能特点

（2） ZNE-100模块产品特性
（3）硬件电路
3.2ARM芯片微处理器

（1）LPC2114特性

（2）结构概述
4. TCP/IP协议下的网络通信原理
4.1网络硬件

（1）服务器和工作站

（2）网络适配器（网卡）
（3）传输介质（网线）
4.2网络软件

（1）协议分层

（2）各层的设计问题
（3）接口和服务
（4）面向连接的服务和无连接的服务
4.3 TCP/IP参考模型
5．串口通信
5.1串口通信的基本原理
5.2串口信号线的接法
5.3串行接口标准

（1）RS-232串行接口标准

（2）RS-485串行接口标准
6.ARM-TCP/IP接口硬件电路设计
6.1 5VDC供电电源电路设计
6.2 串口接口电路设计

（1）RS-485接口电路

（2）RS-232接口电路
6.3 I/O线信号电路设计
6.4复位电路设计
6.5 以太网接口电路设计
6.6 ZNE-100模块的管脚电路设计
7．调试
8.总结
致谢
参考文献
附录

摘 要
　　本设计是DC/DC直流开关电源设计,首先将开关电源与线性电源进行对比，总结了开关电源的优点,并对其当前的发展以及在发展中存在的问题进行了描述，然后在对开关电源的整体结构进行了介绍的基础上，对开关电源的主回路和控制回路进行设计：

在主回路中整流电路采用单相桥式、功率转换电路采用单端正激功率转换电路、采用增加副边绕组的方法实现多路输出，其中功率转换电路（DC/DC变换器）是开关电源的核心部分，对此部分进行了重点设计；控制电路采用PWM控制，控制器采用开关电源集成控制器GW1524、设计了过压保护电路、电压检测电路和电流检测电路，对各个部分的参数进行了计算并进行了元器件的选型。

　　
【关键词】DC/DC变换器、PWM控制、整流、滤波。

Abstract
　　Inthispaper,Idesignedaswitchpowersupplysystemwiththreeoutputs:

Comparetheswitchpowerwithlinearpoweratfirst,hassummarizedtheadvantageoftheswitchpower,havedescribeditspresentdevelopmentandtherearenaturalquestionsindevelopment.Onthebasisofthethingthatthewholestructuretotheswitchpowerhasmadeanintroduction,tothemainreturncircuitandcontrollingthereturncircuittodesignoftheswitchpower:

Therectificationcircuitadoptsthesingle-phasebridgetypeinthemainreturncircuit,thepowerchangesthecircuitandadoptsanddefiesthepowertochangethecircuit,realizebyincreasingthewindingofonepairofsidessingleandwellthatmanywaysareexported,itisakeypartoftheswitchpowersupplythatthepowerchangescircuit（DC/DCtransformer）,havedesignedthispartespecially;ThecontrolcircuitadoptsPWMtocontrol,thecontrolleradoptstheswitchpowerintegratedcontrollerGW1524,designthecircuittomeasurevoltageandthecircuittoelmeasureectriccurrent,selectingtypeofcalculatingandcarryingonthecomponentsandpartstheparameterofeachpart.
　　
Keyword：

DC/DCtransformer,PWMcontrol,rectification,strainingwaves.

1概述
　　电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

1.1开关电源的基本原理
　　开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比调整输出电压，开关电源的基本构成如图1-1所示，DC-DC变换器是进行功率变换的器件，是开关电源的核心部件，此外还有启动电路、过流与过压保护电路、噪声滤波器等组成部分。

反馈回路检测其输出电压，并与基准电压比较，其误差通过误差放大器进行放大，控制脉宽调制电路，再经过驱动电路控制半导体开关的通断时间，从而调整输出电压。

1.2开关电源与线性电源的比较
　　是先将交流电经过变压器变压，再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压，要达到高精度的直流电压，必须经过电压反馈调整输出电压。

它的缺点是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且电压反馈电路是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，还要安装很大的散热片。

这种电源不适合计算机等设备的需要，将逐步被开关电源所取代。

1.3开关电源的发展与应用
　　当前,开关电源新技术产品正在向以下"四化"的方向发展:

应用技术的高频化;硬件结构的模块化;软件控制的数字化;产品性能的绿色化。

由此,新一代开关电源产品的技术含量大大提高,使之更加可靠、成熟、经济、实用。

　　开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

　　近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块（IPM）,这样缩小了整机的体积,方便了整机设计和制造。

为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块（aspM）,它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件间不再有传统的引线相连,这样的模块经过严格、合理的、热、电、机械方面的设计,达到优化完善的境地。

      
　　开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳定电源,它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

而当我们把开关电源的研究扩大到可调高电压、大电流时,以及将研究新技术应用于DC/AC变换器,即开拓了大功率应用领域,又使开关电源的应用范围扩大到了从发电厂设备至家用电器的所有应用电力、电子技术的电气工程领域。

作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础的开关电源,它的产品展现了广阔的市场前景。

例如,发电厂的贮能发电设备、直流输电系统、动态无功补偿、机车牵引、交直流电机传动、不停电电源、汽车电子化、开关电源、中高频感应加热设备以及电视、通讯、办公自动化设备等。

1.4开关电源当前存在的问题
　　当我们对该技术进行深入研究后却发现它仍然存在着一些问题需要解决，而且有的问题还带有全局性：

采用定频调宽的控制方式来设计电源，都以输出功率最大时所需的续流时间为依据来预留开关截止时间的，则负载所需的功率小于电源的最大输出功率时就必然造成了工作电流的不连续；"反峰电压"是开关导通期间存入高频变压器的励磁能量在开关关断时的一种表现，而励磁能量只能在、也必须在开关关断后的截止期间处理掉，既能高效处理励磁能量又能有效限制反峰电压的办法是存在的，那就是要及时地为励磁能量提供一个"低阻抗通道"，并且为励磁能量的通过提供一段时间，但"单调"控制方法不具备这一条件；高频变压器的磁通复位问题；传统的电流取样方法是在功率回路中串联电阻，效率不高，这个问题向来是电源技术，尤其是以小体积、高功率密度见长的开关电源技术发展的"瓶颈"；高频开关电源的并联同步输出问题。

　　以上的问题看似彼此独立，其实它们之间存在着一定的关联性解决这些问题，也许还是一条艰难而漫长的路。

2整流电路的设计
　　整流是将交流电变成脉动直流电的过程。

电源变压器输出的交流电经整流电路得到一个大小变化但方向不变的脉动直流电。

整流电路是由具有单向导电性的元件例如二极管、晶间管等整流元件组成的。

2.1整流电路的选择
　　单相整流电路有两种：

电容输入型电路和扼流圈输入型电路
　　电容输入型的基本电路如图2-1：

（a）为半波整流电路（b）为中间抽头的全波整流电路（c）桥式整流电路（d）倍压整流电路。

扼流圈输入型基本电路，用于负载电流I0较大的电路，扼流圈L的作用是抑制尖峰电流。

　　两种基本电路的比较如下：

（1）开关电源多采用脉宽调制方式，空载时开关晶体管的导通时间非常短。

其导通时间随开关电源的设计方法不同而异，也有采用控制开关晶体管电路的延时进行的间歇开关工作，这时，若采用扼流圈输入型整流电路，接近空载时，扼流固变为临界值，逆流电路由扼梳阂输入型变为业为电容输入型。

为此，从满载到空载变动时，整流输出电压变动较大，空载时有可能进入间歇开关领域。

（2）开关电源的特点是效率高而体积小，若使用扼流圈时，为提高负载调整率需要接入扼流圈以及阻尼电阻。

（3）扼流圈可能与次级侧滤波回路产生谐振。

　　因此，开关电源的输入整流电路采用电容输入型。

目 录
1概述 1
1.1开关电源的基本原理 1
1.2开关电源与线性电源的比较 2
1.3开关电源的发展与应用 2
1.4开关电源当前存在的问题 3
2整流电路的设计 5
2.1整流电路的选择 5
2.1.1单相半波整流电路 6
2.1.2单相桥式整流电路 7
2.2防止电流冲击的设计 7
2.3参数计算以及元器件的选型 8
2.3.1整流管参数计算 9
2.3.2变压器参数 9
2.3.3电容参数计算 10
3DC/DC变换器的设计 11
3.1控制方式的选择 11
3.2功率转换电路的选择 12
3.2.1推挽式功率转换电路 12
3.2.2全桥式功率转换电路 13
3.2.3半桥式功率转换电路 13
3.2.4正向激励功率转换电路 14
3.2.5反向激励功率转换电路 15
3.3单端正激变换器的设计 15
3.3.1工作原理 16
3.3.2能量再生线圈P2的工作原理 17
3.3.3多路输出的设计 17
3.3.4变压器设计 17
3.3.5电感的参数计算 19
3.3.6二极管和电容器的选择 21
3.3.7开关管的选择 21
4控制电路的设计 23
4.1控制模式的选择 23
4.1.1电压模式控制 23
4.1.2平均电流模式控制 24
4.1.3峰值电流模式控制 25
4.1.4滞环电流模式控制 26
4.1.5相加模式控制 27
4.2开关电源集成控制器 27
4.2.1GWl524的特点 28
4.2.21524的极限使用值和主要电性能 28
4.2.3GW1524的内部结构 28
4.2.4GW1524工作过程 31
4.3电压检测电路 32
4.4电流检测电路 33
4.4.1电阻检测 33
4.4.2电流互感器检测 34
4.5启动和集成电路供电电路设计 35
4.6保护电路的设计 36
5结论及设想 38
致谢 39
参考文献 40
附录1：

开关电源原理图 41
附录2：

元器件清单 42

附录2：

元器件清单

1、变阻器---------------------------------------3个
2、电阻----------------------------------------29个
3、电容-----------------------------------------9个
4、熔断器---------------------------------------1个
5、热敏电阻-------------------------------------1个
6、压敏电阻-------------------------------------1个
7、变压器---------------------------------------2组
8、整流二极管-----------------------------------7个
9、发光二极管-----------------------------------4个
10、稳压二极管----------------------------------4个
11、绝缘栅双极晶体管----------------------------1个
12、单相桥式整流模块----------------------------1片
13、集成芯片------------------------------------3片
14、三极管--------------------------------------2个

内容简介

本工程为南方某市的一家小型旅游宾馆客房楼。

总建筑面积4600平方米，此建筑纵向长为50.4m,主体横向12.9m。

主体结构共6层，层高均为3.3m。

基本风压：

0.55kN/㎡，地面粗糙度为C类。

基本雪压：

0.3kN/㎡。

抗震设计条件：

建设场地的地震基本烈度为7度，建筑抗震类别为丙类，建筑结构抗震等级为框架三级，场地特征周期为二区，场地土为II类。

建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年

文件组成及目录

计算书word文档（共51页）、CAD（共16张图纸）、开题报告、实习报告、任务书

第一章：

工程概况1

第二章：

结构布置及计算简图.1

第三章：

荷载计算.5

3.1恒荷载计算.5

3.2活荷载计算7

3.3风荷载计算8

第四章：

横向框架内力计算10

4.1恒荷载作用下的内力计算.10

4.2楼面活荷载作用下的内力计算13

4.3风荷载作用下的内力计算15

第五章：

地震荷载计算 18

5.1重力荷载计算.18

5.2横向框架侧移刚度计算18

5.3横向自振周期计算21

5.4水平地震作用及楼层地震剪力计算.21

5.5水平地震作用下的位移验算23

5.6水平地震作用下框架内力计算24

第六章：

横向框架内力计算.2