基于arm9和linux的电磁流量计设计

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1、基于ARM9和Linux的电磁流量计设计基于ARM9和Linux的电磁流量计设计更新于2011-01-3113:41:28文章出处:与非网关键字：AtmelAT91RM9200Linux电磁流量计　　0引言　　电磁流量计是一种测量导电介质体积流量的计量仪表，具有测量精度高、稳定性好、可靠性高等特点。电磁流量计除可测量一般导电液体的流量外，还可测量液固两相液体、高粘度液体及盐类、强酸、强碱液体的体积流量，可广泛应用于水泥、化工、轻纺、冶金、矿山、造纸、医药、给排水、食品饮料、环保等工业技术部门，其产品的性能、质量和可靠性对上述

2、企业的经济效益有着重要的影响。　　嵌入式系统（EmbeddedSystem）是以应用为中心和以计算机技术为基础的，并且软硬件是可以裁减的，能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。它是面向用户、面向产品、面向应用的专用系统，与通用的计算机系统相比具有如下特点：嵌入式CPU通常具有低功耗、体积小、集成度高、成本低等优点，能够把通用的CPU中许多由板卡完成的功能集成到芯片内部；嵌入式系统的开发和应用不容易在市场上形成垄断；嵌入式系统产品一旦进入市场，一般具有较长的生命周期；嵌入式系统的硬件和

3、软件都必须高效率地设计；嵌入式系统必须有一套交叉开发工具和环境才能进行开发。　　检测仪表是实现参数检测过程的重要一环，一般都具有变换、测量装置和显示装置三部分。针对于检测仪表的要求，合理剪裁软硬件实现高集成度、小型化，使得检测仪表不仅具有传感测量、补偿计算、显示的功能，还具有更加强大的信息处理、比较推理、故障诊断、自学习自适应等智能化功能。应用嵌入式系统的网络接入技术，还能使仪表完成远程维护、远程控制、故障报警、信息发布与共享等以前无法实现的功能。嵌入式系统技术的高度发展，给检测与仪表技术带来了前所未有的发展空间和机遇，为检

4、测仪表的智能化、网络化和微型化铺平了道路，为仪表行业的发展带来了广阔的前景。　　传统电磁流量计一般采用8位或16位的单片机，由于单片机性能较弱和外围接口少，无法完成复杂算法或者多项并行任务；在显示方式上一般采用LED或段式LCD，只能显示数字、字母、汉字和一些粗糙的图案；在数据存储方面一般采用小容量的EPROM存储器，流量数据存储一般以二进制方式存储，不具有通用性；在通信方式上，一般采用RS232或RS485，其开放性不高，组网距离短。为了提高性能和功能，有些电磁流量计甚至采用了多个单片机协同工作的方式，增加了电磁流量计设计

5、与实现的复杂度。因此有必要采用高性能的32位处理器来设计电磁流量计。　　基于32位ARM处理器和嵌入式Linux操作系统构建嵌入式系统开发平台，并将其应用于电磁流量计的设计和开发中，将有利于提高高端电磁流量计产品的质量，更好地满足用户需求，而且对我国电磁流量计检测技术水平的发展也具有重要的现实意义。由于嵌入式系统的设计与开发的复杂性和高难度，本文所构建的高性能32位嵌入式系统开发平台，也可推广应用于其他高端仪器仪表的设计中，缩短新产品的设计开发周期，增强企业对客户需求的响应能力和产品的更新换代能力。　　1总体设计　　1.1A

6、RM处理器的选择　　结合电磁流量计的应用背景，选择32位的嵌入式ARM处理器。根据ARM处理器的应用选型，并考虑到ARM处理器价格、性能、集成度和功能、设计支持及开发工具的支持等因素，以及应用中对于以太网和USB接口功能的要求，选择了Atmel公司的AT91RM9200工业级芯片。　　1.2嵌入式操作系统的选择　　对于一种嵌入式操作系统通常有这样一些*估选择标准：实用性、需要消耗的资源数（包括SDRAM，FLASHMEMORY等）、支持软件的丰富程度、可靠性以及其执行性能等。Linux已经被移植到了很多平台，包括ARM，MI

7、PS，SH3，Alpha，X86，PowerPC等，由成千上万的爱好者开发的应用软件、协议栈以及丰富的设备驱动程序；更重要的是这些驱动很多都以OpenSource的形式发布出来，使得大家都从中受益。　　1.3总体设计框架　　通过对电磁流量计的方案选择，并综合国内外电磁流量仪表产品的智能化、集成化、网络化的发展趋势，系统总体结构如图1所示。系统主要由硬件子系统和软件子系统组成。图1系统总体框架　　电磁流量计的硬件子系统主要由电源模块、信号输入模块、CPU核心模块、励磁输出模块、人机交互模块、通信接口模块和调试接口模块组成。各模

8、块的功能描述如下：　　电源模块：为整个硬件子系统提供稳定可靠的电源。　　CPU核心模块：由ARM处理器、SDRAM，FLASH以及辅助电路构成最小系统，同时也是运行嵌入式Linux的基本硬件平台。　　信号输入模块：将传感器输出的小电压或电流信号进行放大、滤波以及转换为数字量，以便进行软件处