嵌入式測(cè)控平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的一大領(lǐng)域和方向。嵌入式系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化、智能化和自主知識(shí)創(chuàng)新的重要元素，目前廣泛應(yīng)用于國(guó)防、交通、能源、工業(yè)、通信和人們的日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮著極其重要的作用。在儀器儀表等測(cè)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(cè)控領(lǐng)域的需求也對(duì)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(cè)控領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)處理能力的要求以及對(duì)實(shí)時(shí)性的要求的提高，本文研究設(shè)計(jì)的嵌入式測(cè)控平臺(tái)就是為將嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)引入到儀器儀表的設(shè)計(jì)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(shí)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(cè)控儀器的設(shè)計(jì)中來(lái)，在主流嵌入式處理器ARM7 S3C44BOX和開(kāi)源操作系

3、統(tǒng)uCLinux嗽的基礎(chǔ)上，完成一個(gè)測(cè)控平臺(tái)開(kāi)發(fā)母板的設(shè)計(jì)，并在此平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫控的應(yīng)用實(shí)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(jì)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(cè)控平臺(tái)的詳細(xì)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程及各個(gè)接口的電路設(shè)計(jì)，主要包括從CUP選取、存儲(chǔ)器選取與存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電源與晶振的選取及電路的設(shè)計(jì)；串口電路設(shè)計(jì)；以太網(wǎng)口電路設(shè)計(jì)；鍵盤(pán)接口與I/O設(shè)計(jì)；LCD接口的設(shè)計(jì)等。還對(duì)溫控

4、的采集電路和驅(qū)動(dòng)輸出電路進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)調(diào)試要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)；在系統(tǒng)軟件方面，則詳細(xì)的分析了開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建、bootloadcr的原理和設(shè)計(jì)、uCLinux操作系統(tǒng)的移植、LinUX下的驅(qū)動(dòng)機(jī)制、文件系統(tǒng)的構(gòu)建、各接口電路的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、上層GUI的移植、基于GUI管理軟件下的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計(jì)如WEB等。最后對(duì)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程和調(diào)試手段進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，結(jié)合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，給出了嵌入式系統(tǒng)調(diào)試