基于ARM7的蓄电池容量测试仪的设计与实现

摘要

嵌入式系统的核心是嵌入式处理器和嵌入式操作系统。以ARM为代表的32位RSIC嵌入式处理器和开放源代码的嵌入式操作系统uClinux，已成为应用研究的热点。ARM处理器是一种高性能的微处理器，并且具有低功耗和成本优势。因此，基于ARM+uCinux设计的系统，在体积、成本、功耗、功能等方面具有综合的优势。
　　 本课题即基于ARM+uCinux平台设计并实现一套蓄电池容量测试仪，主要研究内容分成以下几个部分：
　　 1.设计测试仪的硬件系统。采用模块化的设计思路，以ARM处理器S3C4480为核心的最小系统为基础，搭建了一个安全性高，性能稳定的硬件系统。
　　 2.设计测试仪的软件系统。根据设计的硬件系统，合理裁剪uClinux操作系统，并设计，修改了相关的驱动程序，如串口驱动程序，LCD驱动程序，打印机驱动程序，测试仪数字控制处理模块的驱动程序等。
　　 3.设计了多进程的测试仪的应用程序，力求性能稳定，操作简便、人机界面友好。
　　 样机实现了蓄电池容量测试的基本功能，经过试验运行稳定可靠。通过本课题，加深了对嵌入式系统的应用的理解，积累了嵌入式系统的应用的工程经验。论文的研究成果可作为嵌入式系统开发应用参考设计。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1课题研究背景和意义

1.1.1课题研究背景

1.1.2国内的蓄电池容量测试仪现状

1.2课题研究的意义

1.3课题研究的主要内容和论文结构

1.3.1课题研究的主要内容

1.3.2论文结构

第2章系统总体方案设计

2.1系统功能和性能指标

2.1.1系统主要功能

2.1.2系统性能指标

2.2总体方案设计

2.2.1系统硬件和软件平台的选取

2.2.2系统的框架

2.3硬件方案设计

2.4软件方案设计

第3章基于ARM处理器的系统硬件设计

3.1本课题涉及的相关概念

3.1.1数据采集系统结构

3.1.2信号调理

3.1.3采样、量化

3.1.4 PID调节器

3.2硬件系统框图

3.3蓄电池容量测试仪硬件系统概述

3.3.1蓄电池测试模块

3.3.2调试模块

3.3.3存储器模块

3.3.4控制输入接口

3.3.5测试数据输出模块

3.3.6电源及报警电路

第4章嵌入式uCIljnux操作系统的应用研究

4.1 uClinux内核结构

4.2 uClinux设备驱动技术研究

4.2.1设备驱动程序的结构分析

4.2.2 struct file_operations结构研究

4.2.3向系统注册设备驱动程序的函数

4.2.4设备驱动程序的几个重要组成部分的分析

第5章 蓄电池容量测试仪软件设计

5.1软件系统总体概述

5.2 bootloader的设计与实现

5.2.1 bootloader的概念

5.2.2 bootloader的存储位置和运行模式

5.2.3 bootloader程序的执行过程

5.3 uClinux操作系统的移植

5.3.1准备工作

5.3.2修改，配置源代码，编译内核

5.4驱动程序

5.4.1 uClinux中添加设备驱动的步骤

5.4.2 LCD驱动程序的设计

5.4.3按键驱动程序

5.4.4串口驱动程序设计

5.4.5打印机驱动程序

5.4.6蓄电池测试模块驱动程序

5.5应用程序设计

5.5.1 uClinux应用程序调用驱动程序

5.5.2蓄电池测试仪应用程序设计

5.5.3 uClinux中添加应用程序的步骤

第6章结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

致 谢

附 录