嵌入式測控平臺的研究與設(shè)計.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代電子設(shè)計的一大領(lǐng)域和方向。嵌入式系統(tǒng)作為實現(xiàn)設(shè)備小型化、智能化和自主知識創(chuàng)新的重要元素，目前廣泛應(yīng)用于國防、交通、能源、工業(yè)、通信和人們的日常生活等各個領(lǐng)域，發(fā)揮著極其重要的作用。在儀器儀表等測控領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)更是承擔(dān)了主要角色，從玩具等低端產(chǎn)品到航空航天等高端產(chǎn)品，都滲透著嵌

2、入式系統(tǒng)的身影。而測控領(lǐng)域的需求也對嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及其方向起到了重要的作用。在嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的背景下，為適應(yīng)測控領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)處理能力的要求以及對實時性的要求的提高，本文研究設(shè)計的嵌入式測控平臺就是為將嵌入式系統(tǒng)設(shè)計引入到儀器儀表的設(shè)計中，做了一些有益的嘗試和準(zhǔn)備。 在嵌入式系統(tǒng)主導(dǎo)的后PC時代大背景下，本課題將充分利用嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)秀特性，將其應(yīng)用到測控儀器的設(shè)計中來，在主流嵌入式處理器ARM7 S3C44BOX和開源操作系

3、統(tǒng)uCLinux嗽的基礎(chǔ)上，完成一個測控平臺開發(fā)母板的設(shè)計，并在此平臺上實現(xiàn)一個溫控的應(yīng)用實例。本文致力研究的主要方面有：分析嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及研究意義；論證本設(shè)計方案的選取以及本方案的優(yōu)越性；在系統(tǒng)硬件方面，將給出了本測控平臺的詳細硬件設(shè)計過程及各個接口的電路設(shè)計，主要包括從CUP選取、存儲器選取與存儲電路的設(shè)計、系統(tǒng)電源與晶振的選取及電路的設(shè)計；串口電路設(shè)計；以太網(wǎng)口電路設(shè)計；鍵盤接口與I/O設(shè)計；LCD接口的設(shè)計等。還對溫控

4、的采集電路和驅(qū)動輸出電路進行了初步設(shè)計，并對設(shè)計調(diào)試要點和注意事項進行了總結(jié)；在系統(tǒng)軟件方面，則詳細的分析了開發(fā)環(huán)境的搭建、bootloadcr的原理和設(shè)計、uCLinux操作系統(tǒng)的移植、LinUX下的驅(qū)動機制、文件系統(tǒng)的構(gòu)建、各接口電路的驅(qū)動程序設(shè)計、上層GUI的移植、基于GUI管理軟件下的應(yīng)用軟件的設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計如WEB等。最后對嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程和調(diào)試手段進行了較為詳細的描述，結(jié)合本系統(tǒng)的設(shè)計過程，給出了嵌入式系統(tǒng)調(diào)試