研究生论文开题报告怎么写？本文将以计算机论文为例，为大家分享一篇开题报告的范文样本，标题是“基于国产龙芯 CPU 的气井控制器研究与设计”，具体详情如下。
一、论文开题报告基本框架
论文开题报告一般由以下八个部分组成（每个院校都有固定的开题报告模板，可能有所差异，大家可以参照各自学院的要求进行写作）。具体内容如下：
1.选题的背景及意义
2.研究目标及内容
3.研究方法
4.论文大纲
5.技术难点和可能的解决方案
6.预期成果及可能的创新点
7.论文工作计划
8.参考文献
二、选题的背景及意义
1.1.1 研究背景
二十世纪九十年代以来，“环境就是资源”成为世界各国人民的共识，不仅开始重视清洁生产技术应用、环保产品研发、环保服务推广，更有甚者，通过立法等法律程序展现对清洁能源的需求、环境保护的重视。而中国的能源结构主要以煤炭、石油为主，但长期依靠于煤炭、石油资源的经济发展不仅造成资源的逐渐枯竭，也对大气环境造成极大污染，而我国天然气资源所占能源结构比例远低于世界平均水平，经济转型、资源转型迫在眉睫。近年来，中国的环保投入持续走高，从 2010 年的 2426 亿到 2020 年 2 万亿元左右的环保投入可以看出我国发展环保产业的决心，其中市场较为关注的方向是新能源和循环经济。天然气作为一种可替代煤炭和石油部分功效的新能源，使用过程中不仅能减少污染物的排放量，而且有助于减缓温室效应，改善环境质量，因此降低煤炭资源开采比例、提高天然气所占比重对优化能源利用效率、缓解能源危机、保障环保工作将变得尤为重要。
考虑到技术装备的发展是推动能源开发创新、增加能源产量、优化生产结构和安全保障的基础。故加快研发用于控制天然气开采的自动化监控设备就成为重中之重，而天然气井数据采集和监控的自动化系统往往通过远程终端单元 RTU（Remote Terminal Unit）来实现[1]。RTU 作为一种计算机测控单元，不仅可在较长通信距离和恶劣的工业环境中正常使用，而且可作为各类自动化仪表与计算机系统的连接桥梁，可实现实时数据采集、远程控制和通信的功能。RTU 可根据工业环境的自动化控制需求，如：模拟量信号、数字量信号实时数据采集，各种通信方式，现场设备的控制调节、实时告警、智能控制等，设计不同的电路模块接口，通过软硬件实现对工业现场的远程监控[2]。
1.1.2 研究意义
在天然气田的生产开采中，数据采集、分析控制一直是维持油气田安全生产的一项重要内容。针对气井的数据采集和监控需求，我们利用气井 RTU 对天然气的生产开采进行监测与控制。而目前的气井 RTU 采用的 CPU 基本都是基于 ARM 架构的国外进口的处理器。CPU 作为电子计算机系统的核心硬件单元，也是我国科技产业发展和保障国家安全的核心部件[4]。2019 年，中国石油进口额 1662.662 亿美元，而芯片进口额达到 3055.5亿美元，芯片进口额竟达到石油进口额的近两倍之多。
2018 年，美国对中兴实施制裁，接着在 2019 年又再次加码科技战，制裁华为，美国对中国科技企业的不断制裁行为旨在摧毁中国科技竞争力，意图阻止中国的发展。因此加强发展自主科技产业的研发与构建，已不单关乎到中国企业的生存发展前景，甚至成为我国科技产业安全的关键[5]。中国必须尽快实现技术突破，不再因核心技术受制于人。 近年来，随着中国科技企业的全面发展以及资金在科研方面投入力度的倾斜，芯片等科技产品研发出现转机。其中 2001 年中国科学院计算所通过不懈努力，成功研发出属于我国自主的通用 CPU——龙芯 CPU，开启了中国芯片新的篇章。龙芯 CPU 采用了Loongson ISA 指令系统，从 2001 年至今已经研发出龙芯 3 系列处理器，该处理器在能源、安全、政企等应用环境下得到了充分的发展和应用[6]。而龙芯出现之前，我国各类科技企业一直依靠芯片进口，支付高昂的版权费用，这必然制约了我国信息化产业的发展，信息安全也无法得到保障。龙芯的诞生，打破了我国 CPU 的长期依赖状态，成为了我国科技发展道路上不可磨灭的功绩。
三、研究内容
论文对基于龙芯 CPU 的气井控制器的硬件和软件进行了设计与实现，论文组织架构如下： 第一章：绪论。首先，对论文的选题背景与研究意义进行了介绍，并结合国内外气井控制器 RTU 的研究现状展开分析，最后总结了论文的主要研究内容及研究架构。 第二章：系统需求分析与总体框架设计。以长庆气田为例进行气井 RTU 功能需求分析，进而对课题整体方案进行设计，并对选用的 Loongson 1B 核心板进行介绍。 第三章：基于龙芯 CPU 的气井控制器的硬件设计。首先构思整体硬件设计思路，并对硬件设计的开发环境进行详细说明，最后具体到硬件设计各个模块电路的设计构架分析，最后对 PCB 板的设计与电路板的焊接进行了介绍。 第四章：基于龙芯 CPU 的气井控制器的软件设计。主要介绍了 Linux 系统和安装，以及软件开发环境详细说明，最后分析了各模块驱动程序和应用程序的设计。 第五章：基于龙芯 CPU 的气井控制器的实现与测试。该章主要是完成了基于龙芯CPU 的气井控制器应用程序的移植和功能测试。 第六章：总结与展望。总结了本文的设计内容，并指出了本课题研究的不足以及未来的研究方向。
四、研究方法
本课题主要针对国产芯片 Loongson 1B CPU 处理器的功能、特性及应用进行深入研究，将 Loongson 1B CPU 应用到气井控制器的设计中；根据气井站的 RTU 应用需求分析，深入研究符合现场不同仪表、设备和网络接入的通信接口的设计进而完成气井控制器的硬件设计，使之具有模块化的特点；并在 Linux 系统下编程实现气井控制器的基本功能，完成一款国产化的气井控制器的设计。
五、研究结论
本文通过对天然气井场的自动化生产监控设备的分析，以当前科技信息产业发展现状以及国际信息技术环境为背景，研究探索发展自主的 RTU 产品提高我国的油气田的开采能力，将国产龙芯 CPU 作为气井 RTU 设计的主控制器，并结合天然气井场的监控应用需求，设计了一款基于国产龙芯 CPU 的气井控制器。本文主要对该气井控制器的硬件和软件设计两大设计过程进行了详尽的阐述，并进行了应用测试。本文设计调试的基于国产龙芯 CPU 的气井控制器提供了天然气井场的数据采集和监控以及安防需求的较好的解决方法。本课题主要完成了以下工作内容：
（1）深入分析研究了 Loongson 1B 处理器的功能、特性及应用。
（2）分析了气井站的自动化生产需求，结合国产龙芯 CPU，完成了气井 RTU 的总体设计，使之国产最大化。
（3）完成了国产气井 RTU 的硬件设计，包括：①外围电路设计；②RTU 本体 I/O 端口设计；③RTU 本体通信端口设计。
（4）完成了国产气井 RTU 的软件设计，包括：①嵌入式 Linux 操作系统的移植；②驱动程序的设计；③应用程序的设计。
（5）完成了国产气井 RTU 的应用测试。
六、论文进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料，填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料，撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿，上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
以上是论文开题报告怎么写的相关内容，如果想了解更多论文写作资料，可以随时在本网站查阅，如果想寻找论文写作帮助，可以在线咨询。
