基于ARM9和Linux的一体化RTU的设计

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1、代号107011070110701学号1010101912210191221912215191221515151111分类号TP3TP332TP3323232密级内部公开内部公开题题题（（（中（中中中、、、、英文英文）））目目目基于ARM9和和和Linux的一体化RTU的设计ADesignofIntegratedRTUBasedonARM9andLinux作者姓名王政指导教师姓名、、、职务、职务孙万蓉教授学科门类工学学科、、、专业、专业生物医学工程提交论文日期二二二○二○○○一一一一三三三三年一月年一月西安电子

2、科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的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，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子

3、科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要随着嵌入式和物联网技术的发展，RTU被广泛应用于油田管理。为了解决目前RTU设计单一、使用不灵活且处理能力较差的问题，本文介绍了一种基于ARM9和Linux的一

4、体化RTU的设计。通过对油井远程监控系统的研究，根据现场应用需求，本文介绍了一种一体化RTU的设计。该RTU可以灵活配置，能够满足不同场合的应用需求。该RTU采用ARM9作为主控处理器，运行Linux操作系统，具有强大的控制能力，较大的存储容量，并且可兼容多种通讯协议。本文介绍了一体化RTU的硬件设计，包括RTU核心板和RTU主板的设计，分别设计了存储器模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、RS232模块、Zigbee模块、RS485模块、以太网模块和EEPROM与测温模块。随后，本文介绍了嵌入

5、式Linux内核的移植，IIC、SPI、Modbus、NandFlash和以太网芯片驱动程序的移植，以及底层软件的设计。最后，本文对各功能模块进行了测试，证明本文设计的RTU工作稳定可靠。关键词：ARM9Linux物联网一体化RTUAbstractAbstractWiththedevelopmentoftheembeddedtechnologyandtheinternetoftings,RTUhasbeenwidelyusedinmanagementonoilfield.Inordertosolvethepro

6、blemsofcurrentRTUsimpledesigned,inflexibleusedandweakprocessing,thedesignofintegratedRTUbasedonARM9andLinuxisproposedinthisdissertation.Basedonthedemandforapplications,anintegratedRTUisdesignedbyresearchingontheremotemonitoringsysteminoilwells.TheRTUcanbecon

7、figuredflexiblytomeetthedifferentneedsineveryoccasion.TheRTUiscomprisedofARM9astheprocessorwithLinuxrunningonit.Itperformswellincontrolandstorage.Also,itiscompatiblewithavarietyofcommunicationprotocols.ThehardwaredesignofintegratedRTUisstudied,includingtheco

8、reboardandmainboard.Thedesignofseveralmodulesisresearched,suchasmemorymodule,digitalinputmodule,digitaloutputmodule,analoginputmodule,RS232module,Zigbeemodule,RS485module,Ethernetmodule,EEPROMan