基于ARM的多功能综合通信控制软件设计

摘要

嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，凭借其高稳定性，高效率和性价比高等优点越来越多的应用到各个领域，而以嵌入式为平台的数据采集系统可实现高采样频率，高数据传输率，并可对数据实施高速缓存使其成为现代工业数据采集与控制中不可或缺的重要部分。
　　本文设计了一种基于ARM9的32位高端嵌入式微处理器AT91RM9200和嵌入式Linux内核的新型多功能通信控制平台，避免了传统以微型计算机为核心的平台的数据采集系统体积大、扩展性差、成本高的缺陷，使其具有可靠性高，体积小、易扩展的优点。
　　本论文设计的具有数据采集、通信控制和短信群发的多功能测控平台包括以下几个部分:上位机配置帧处理模块，定时短信群发模块，I/O控制模块，数据存储发送模块，U盘数据拷贝模块。
　　通过模块之间的合作，本平台最终实现了以下几个功能:根据上位机的配置帧实现对通信控制软件的初始化，完成对下位机传送数据帧的采集、校验与存储，完成上位机指令的识别和数据的传输，定时短信群发，插入U盘自动识别、挂载以及数据拷贝。
　　本论文所设计的数据采集与控制系统可广泛应用于各种工业控制领域，本论文对于基于嵌入式的数据采集和控制系统所做的一些研究结果和系统设计中的一些方法具有一定的先进性和良好的实用性。该系统已经被中石油测井公司采用，在实际测试中性能稳定，可靠性高，容错能力强，为油田井下数据采集监控的无人化、数字化做出了贡献。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 背景及意义

1．2 国内外研究现状与发展趋势

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 发展趋势

1．3 论文的主要研究内容及框架

第二章 嵌入式数据采集与控制系统

2．1 嵌入式系统简介

2．2 嵌入式Linux系统结构解析

2．2．1 系统内核

2．2．2 系统调用接口

2．2．3 虚拟文件系统

2．2．4 网络堆栈

2．3 数据采集与控制系统概述

2．3．1 数据采集与控制技术的概念

2．3．2 基于嵌入式的数据采集与控制系统的意义

2．4 本章小结

第三章 基于ARM的多功能综合通信控制系统的硬件平台

3．1 系统整体架构

3．1．1 设计要求

3．1．2 系统硬件布局

3．2 基于ARM920T处理器的数据存储板

3．3 华为MG323无线通信模块

3．4 FLASH和SDRAM

3．4．1 存储映射

3．4．2 SDRAM存储芯片

3．4．3 Burst Flash存储芯片

3．5 外围接口电路

3．5．1 USB接口

3．5．2 以太网接口

3．5．3 串行通信接口

3．6 本章小结

第四章 基于ARM9的多功能综合通信控制系统的软件设计

4．1 嵌入式系统应用程序开发的一般流程

4．2 构建嵌入式系统的开发环境

4．2．1 GNU环境

4．2．2 交叉工具链

4．3 多功能综合通信控制软件设计

4．3．1 软件基本工作流程及结构框架

4．3．2 配置帧处理模块

4．3．3 定时短信群发模块

4．3．4 I／O控制模块

4．4 本章小结

第五章 系统的测试与分析

5．1 硬件测试

5．2 数据采集传输功能及无线模块的验证

5．3 本章小结

结束语

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果