基于uclinux的嵌入式数据采集平台设计

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1、分类号学号2004611840063学校代码10487密级硕士学位论文基于uClinux的嵌入式数据采集平台设计学位申请人：黄坤学科专业：控制理论与控制工程指导教师：盛翊智教授答辩日期：2006年12月29日AThesisSubmittedtoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringTheDesignofTheEmbeddedDataCollectingPlatformBasedonuClinuxCandidate:Huang

2、KunMajor:ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor:Prof.ShengYizhiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDec,2006独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的

3、法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要环境空气质量自动监测系统为环境

4、管理提供重要的技术手段。有效地利用监测设施，能及时有效、快速地了解污染现状，在线监控空气质量以及污染预警，准确、高效地提供环境空气数据，为管理部门提供第一手资料，促进环境监测工作的自动化、信息化发展。本文设计的嵌入式空气质量参数采集平台，是自动监测系统的底层设备之一。Linux与UNIX系统兼容，被广泛应用于服务器领域。由于其极高的安全性、可裁剪及开放源代码的特性，它正逐渐地被应用于嵌入式设备。uClinux沿袭了Linux的绝大部分特性，为嵌入式系统的设计提供了完善的解决方案。本文主要介绍了基于uClinux嵌入式空气质量参数采集平台的设计

5、过程；总结了平台硬件设计的方法；分析了uClinux操作系统定制的过程；阐述了平台设备驱动的开发模型；提出了数据通信和存贮流程的设计思想和技术要点。采用嵌入式操作系统使得驱动程序开发成为嵌入式软件设计中的重要部分。硬件设备需要用到的中断、内存、定时器等资源均处于嵌入式操作系统的管理控制之下。驱动程序作为硬件与操作系统的桥梁，直接影响到系统的稳定性。本文以uClinux嵌入式操作系统为背景，阐述了在uClinux系统下开发驱动程序的模型，并以数据采集平台中时钟模块(DS1284)、串口扩展模块（DM8125）和大容量存贮模块（CF）为例，给出了

6、实际的开发流程。对网络应用的支持是嵌入式系统的潮流和趋势。uClinux操作系统为网络应用程序提供了良好的接口。本文深入剖析了uClinux环境下程序设计的思想，并分析了uClinux提供的网络接口socketAPI运行方式，确定了基于嵌入式系统的、以三星公司ARM处理器为核心并辅以GPRS通信的数据采集平台框架。最后，本文还介绍了嵌入式系统的特点和开发资源。对数据采集平台的整体结构给予了描述，并分析了该系统采用嵌入式技术的必要性。关键词：嵌入式;uClinux;数据采集平台;设备驱动;网络程序IAbstractAutomaticatmosp

7、herequalitymeasurementsystemisanimportanttechnicalapproachtoenvironmentadministration.Itcouldtakethefulluseofsupervisiondevicesavailabletodetectthepollutionsituationtimelyandaccurately,aswellastowatchtheairqualityon-lineandforecasttheairpollutioninadvance。Inaddition,itcould

8、providethedataonatmospherequalityaccuratelyandefficiently.Therefore，itpromptstheau