基于arm数据记录仪软件系统的研究与设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于ARM数据记录仪软件系统的研究与设计姓名：徐小明申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：沈维聪20100501摘要近年来，随着嵌入式技术的快速发展和普及，数据采集记录系统在多个领域的运用越来越广泛。在实际工程测试时，需要使用数据采集记录仪做电厂现场振动监测，高空或井下检测，车载振动监测，桥梁悬索检测，机械设备现场检测，隧道振动检测等。由于数据采集记录仪具有便携性，低功耗，可扩展性强和功能强大等特点，所以它需要强大的软件系统作为支撑，并且还应具有友好的图形用户界面，因此研究数据记录仪的软件系统具有十分重要的意义。本课题的研究工作是基于一个具体的项目—

2、—便携式数据记录仪，该项目的目标是运用嵌入式处理器，加上外围的网络数据采集卡，设计一个集数据采集，数据存储，实时显示波形和数据回显功能于一体的数据采集记录系统。根据系统功能需求分析，并结合系统的硬件资源，考虑到系统的实用性和方便性，本文做了以下工作来设计系统。首先通过比较和方案论证，在权衡了产品性能，成本和可扩展性等各方面因素后，设计了软件系统的架构。选择了U．Boot作为系统的启动加载程序；将开源的Linux操作系统作为项目的核心系统；使用了开源的Qt／Embedded作为整个系统图形用户界面的开发工具。接着在总体的软件系统架构的指导下，移植了U．Boot；编写了硬件的设备驱动程序

3、且移植了Linux内核；搭建了Qt／Embedded的ARM开发环境，包括基于PC机的x86版本和基于嵌入式开发的ARM版本的开发环境；并制作了基于Qt4的根文件系统。然后，在以上两项工作的基础上，设计了数据记录仪的图形用户界面的总体方案。即主界面与子界面的方案。主界面实现类似于系统菜单的功能，子界面实现系统所需的具体的功能——数据采集功能，实时波形显示功能，波形回显功能和参数设置功能。并且分别设计了各个功能模块的界面程序，最终将它们组合起来完成了系统的功能。最后阐述了项目开发中几个典型的问题的调试和系统关键问题的解决方法，包括屏幕的旋转和触摸屏校正。并提出了该课题存在的一些不足之处

4、和今后需要迸一步研究的方向。关键词：数据记录仪，U-Boot，Linux，ARId，0t／EmbeddedAbstractInrecentyears，withtherapiddevelopmentofembeddedtechnologyandpopularity，thedataacquisitionsystemismoreandmorewidelyusedinmanyfields．Inpracticalengineeringtesting，weneedtousetheDataAcquisitionRecordertomakepowerplanton—sitevibrationmoni

5、toring，aerialorundergroundtesting，vehiclevibrationmonitoring，suspensionbridgestesting，machineryandequipmenton-siteinspection，tunnelvibrationtestingandSOon．Becausethedataacquisitionrecorderhasmanyadvantages，suchasportable，lowpowerconsumption，scalability，strongandpowerful，itneedsakindofpowerfulbu

6、tcompactoperatingsystemflSitsbasisandafriendlygraphicaluserinterfaceforuser’Sconvenience．Theresearchtopicisbasedonaspecificproject—·PortableDataRecoder，theproject’SgoalistouseARMtechnologyandembeddeddevelopmenttechnology，coupled、^，iththeexternalnetworkdataacquisitioncard．todevelopaproductwhichh

7、asthefunctionofdataacquisition，datastorage，real-timedisplayanddataechowavefunction．Accordingtothesystemfunctionalrequirementsanalysisandintegrationofhardwareresources．coupledwiththecommunicationandcoordinationwiththecustomerandhar