基于arm9的数据采集平台的设计

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1、华中科技大学硕士学位论文基于ARM9的数据采集平台的设计姓名：侯冬晴申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：赵金20060421华中科技大学硕士学位论文AbstractWimt11edeepdevelopmemofcomputertectlllologyandafter-PCtimecoming，tlleembeddedsystemplaysmoreandmoreimportammlesinpeoplc’s1ife．Becausc}l异套i≥"x华中科技大学硕士学位论文1．1嵌入戏系统的发展1引言当我们满怀憧憬与希望跨入二

2、十一世纪的时候，计算机技术电开始进入一个被箨为螽Pe援术豹霹代。可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。作为系统核心的微处理器又可分为三类：微控制器(MCU)、数字信号处理器(DsP)、嵌入式擞楚理嚣f氧糟u)。毒久谈为嵌入式系统裁是”懿瘦蠲为中心、瑷谤舞凝菝拳为藻磴、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统”【lJ。嵌入式系统霹戳称为嚣Pe时代秘蜃霹络时钱瓣藜秀，与铸绞茨逶廷诗鬓税、数字产品相比。利用嵌入式技术的产晶有其自己的特点。由于嵌入式系统采用的是微处

3、理器，实现相对单一的功能，采用独立的操作系统，所以往往不需要大量的外围器{譬。嵌入式系绞是姆嚣箨疑华中科技大学硕士学位论文以计算机为旗础，软硬件可裁剪，适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计簿机系统。实时性是嵌入式系统的基本要求。其次，还要求代码小，速度浚，可雾栏裹Hl。未来的几年内，随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼祷洛庞帝99年1月访华时预畜，4～5年厢嵌入式智能(电熬)工其将是pC露因特麓之蓐最售太竣发明。ARM处理器已从ARM7开始，经历了ARM9，A

4、RMlO，ARMll，而且还在进一步向前发展，其体系结构脊v4和V5两个系列。采用ARM9技术规范三星公司的S3c24lOX以其簌好的蠼份篦褥到了f“泛豹应震。S3C24l∞(具有李塞夔雨强匿缀謦，其中包括，16K的指令缓冲器和i6K数据缓冲器，外部存储器控制器(SDRAM控制器)，4邋_i：遣的外部DMA请求控制，3个串行口，sD卡读取接口，2个USB(1个usBA黉型秘一个US转B类型)，霞令躲宽调制定时器，看fl狗定时器，117个l，o端口(其中有24个中断)，四静工作模式，8遴道的10位ADc转换器和徽摸屏接口，实时

5、时钟和锁相环等n基于s3c2410x的强大功能和丰甯的内外围组件，所以本文选它{乍为数据采集平台的CPU。本文以LinuX作为该开发平台的操作系统是因为Linux其有以下特点：“nux系统是层次结构且内核完全开放；强大的网络支持功能；Linux具备一整套工具链；同时Linux其商广泛的硬件支持特性15】。1．2课题的背景分析铁路妫在修建铁鼹划‘，需要知道爨鏊的地质结构信息，以便于羹好的建设铁路。以前采塌的方法是莉羽锸头钻进采样点，将镭头尖和蒸链头霞萄懿压力通过传躲嚣采集上来，然后通过模数转换器将采样得到模拟量转换成数字量。褥

6、保存到文件中去。数据的存储采用文{牛的方式，文《譬管邂功能采用双单片枫结毒每平台寒实现，键函单片祝处理逮度馒，存话空黼小：并虽在整理交伴辩，程序员要编写的代鹞特掰长，那就更不用说对采样得刹的数据进行处理和分析其中的规律，而且也无法借助于Intemet和GSM网络等先进技术将数据实时的送到数据中心，所以处理的效暴往往缀不理想。华中科技大学硕士学位论文随着近几年来的ARM技术的不断成熟，从ARM7开始，先后经历了ARM9，ARMlO，ARMll，而且还在进一步向前发展。本数据采集平台采用基于AItM9技术规范三星公司的s3c24

7、10x以其很好的性价比和很强的功能得到了广泛的应用。LinuX系统因层次结构且内核完全开放；强大的网络支持功能；是理想的嵌入式系统平台。所以本平台以ARM9作为硬件模块并将Linux嵌入到该平台中去。该平台实现以后，首先将传感器采样得到模拟量转换成数字量，以后的工作交操作系统去完成，如将数据保存到文件中去，这样用单片机很难完成的工作在该平台中就很容易实现。由于该平台有极强的网络通信功能，可以通过如串行口，红外线接口，usB接口，互联网，GSM网络等等将其数据实时的送到数据中心，以便该部门能够及时的掌握地质结构信息，以便做出相

8、应的对策。由于在该平台中嵌入了操作系统，所以对文件的管理可以再提高一个层次，可以通过程序实现对采样数据分析，进一步找到路基地质结构的特点。由于有了更快的处理速度和更大的存储空间，则可以采样更多的数据，这样可以更详细的掌握路基地质结构。在Linux操作系统下可以编写更为友好的操作界面和更强大