岑鉴峰嵌入式设计报告

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1、北华航天工业学院课程设计报告（论文）设计课题：Linux系统下数据采集专业班级：电子信息工程B09212班学生姓名：岑鉴峰指导教师：王达伟设计时间：2012.12.10——2012.12.1512北华航天工业学院电子工程系嵌入式系统课程设计任务书姓名：岑鉴峰专业：电子信息工程班级：B09212指导教师：王达伟职称：讲师课程设计题目：Linux系统下的数据采集已知技术参数和设计要求：1.技术参数（1）了解嵌入式系统实验箱核心板及ADC模块的电路原理图。（2）熟悉linux文件系统，掌握linux字符设备驱动程序开发原理及的流程，理解用户应用程序调用内核设备驱动程序的过程（3）理解无操作系统

2、情况下，把S3C2410作为一个32位的单片机，用片上集成的ADC模块实现数据采集的工作过程。（4）使用通用的Linux操作，编写简单的字符设备驱动程序，完成应用程序调用字符设备驱动程序，深入理解程序执行过程（5）编写ADC模块的设备驱动程序，在实验箱上验证编写的设备驱动程序。利用minicom，显示结果在PC机的终端上显示（不需要开发LCD驱动程序，从而在实验箱上的LCD屏上显示）。2.技术指标：（1）输入电压范围0-3.3V.（2）电压分辨率3.2mv.所需仪器设备：pc机嵌入式系统实验箱成果验收形式：在minicom超级终端可以显示ADC转换的值参考文献：（1）linux教程孟庆春

3、，牛欣源编著电子工业出版社（2）linux操作系统原理与应用张玲，周旭西安电子科技大学出版社（3）linux设备驱动程序魏永明，耿岳等译中国电力出版社时间安排指导教师：教研室主任：年月日12内容摘要数据采集系统的工作原理就是将被测对象（外部世界或现场）的各种参量（可以是物理量，也可以是化学量，生物量）通过各种传感元件做适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到服务器进行数据处理和存储记录的过程。用于数据采集的成套设备称为数据采集系统（DataAcquisitionSystem，DAS）。数据采集系统一般包括传感器、放大器、滤波器、A/D采样转换电路、微处理器等元件。

4、A/D转换电路在数据采集系统中起着至关重要的作用，它的转换精度和工作可靠度直接关系着整个采集系统的工作性能。本文仅就该数据采集系统中的A/D转换芯片的驱动开发过程加以概述。关键字：嵌入式Linux数据采集设备驱动12目录内容摘要…………………………………………………………………………….3一、概述………………………………………………………………………………5二、方案设计与论证………………………………………………………………….5三、系统总体设计……………………………………………………………………61.系统的硬件……………………………………………………………………62.驱动程序设计…………

5、………………………………………………………6（1）驱动程序的LKM实现机制……………………………………….6（2）驱动程序的注册与注销……………………………………………7（3）file_operations结构体………………………………………….7（4）中断处理程序………………………………………………………8四、将驱动程序加载入内核……………………………………………………….8五、性能测试与分析………………………………………………………………10六、心得体会………………………………………………………………………10七、参考文献………………………………………………………………………..11

6、12一、概述设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，它为应用程序屏蔽了硬件的细节，将应用程序对设备的操作转化为对相应的设备文件的操作，使应用程序可以象操作普通文件一样，用处理普通文件的标准系统调用来打开、关闭和读写设备。设备驱动程序作为内核的一部分，主要完成如下功能：对设备进行初始化和释放；完成硬件与内核的数据交互；完成内核与应用层的数据交互；对可能出现的错误进行检测和处理。在Linux系统中，打开的设备在内核内部由设备文件结构标识，内核使用file_operations（文件操作）结构访问驱动程序的函数。每个文件都与自己的函数集相关联（通过包含在设备中指向file_operat

7、ions结构的指针实现），这些操作主要负责系统调用的实现。用户进程利用系统调用对设备文件进行操作时，系统调用通过设备的主设备号找到相应的设备驱动程序，然后读取这个数据结构相应的函数指针，接着把控制权交给该函数，这就是Linux的设备驱动程序工作的基本原理。由此可见，编写设备驱动程序的主要工作就是编写file_operations中的子函数，完成对设备的操作。为了实现设备的独立性，Linux把设备分成三种类型：字符设备（charact