基于ARM9嵌入式系统的数据采集和故障预报

摘要

随着微电子、计算机、网络等技术的高度发展，嵌入式系统模式已越来越多的运用到现代工业数据采集与控制系统中，并扮演着不可替代的重要作用。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机为基础，并且软硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。其广泛应用于控制领域、消费电子产品等行业，已成为现代电子领域的重要研究方向之一。
　　由于无网络接口的嵌入式系统在数据采集、工业控制、设备管理、通讯等工业、商业领域的广泛应用，人们对其提出了更高的要求。希望能通过它进行设备数据的传输，并远程监控运行的设备，及时了解设备当前所处的状态，控制设备的操作。当设备运行出现故障时，可以进行远程故障预报，甚至远程故障排除。本论文围绕嵌入式Linux在以ARM920T为核心的矿用本安型安全监控分站的实现、与上位机软件通信、以及开发流程中的关键问题进行了讨论和研究。
　　论文首先介绍了ARM和嵌入式Linux操作系统的特点和当前的发展概况，然后阐述了以ARM920T为核心的开发平台的硬件组成及其实现，再以此硬件平台为基础，介绍了嵌入式Linux系统的移植、驱动编程和Linux下应用程序的串口通信和与上位机软件的Socket通信，并重点介绍了以此原理为基础的分站产品的功能和485总线的在分站中应用，最后介绍了上位机软件的实现和与分站的Socket通信。

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Contents

1 绪 论

1.1 课题的来源与背景

1.2 嵌入式采集系统的研究现状和发展趋势

1.3 选题的研究目的和意义

1.4 课题的研究内容

2 嵌入式平台硬件设计

2.1 总体硬件设计方案

2.2 分站设计方案

2.3 传感器设计介绍

2.4 本章小结

3 构建嵌入式ARM-Linux平台

3.1 概述

3.2 软件平台的构建

3.3 Linux下串口编程

3.4 Linux下的Socket编程

3.5 本章小结

4 分站功能介绍与算法设计

4.1 概述

4.2 工作原理

4.3 数据协议命令集及调度算法

4.4 本章小结

5 上位机软件设计

5.1 软件研究的目的和意义

5.2 电气参数的提取

5.3 继电保护与整定计算的分析与实现

5.4 供电系统图的网页发布功能实现

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 本文所作的工作

6.2 今后的工作建议

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献