嵌入式综合数据采集技术研究与实现

摘要

嵌入式系统以高稳定性、高效率等优点在工业控制和智能家电等众多领域得到广泛应用。本论文基于这样的背景，设计了以嵌入式YLP-2410开发平台和嵌入式操作系统Linux为核心的综合数据采集与对象控制系统。
　　 论文以嵌入式开发平台YLP-2410为基础，研究、设计并开发了包括16路模拟数据、32路状态数据、8路交流数据采集及相关对象控制的嵌入式综合数据采集系统的软硬件。设计了嵌入式综合数据采集与对象控制总体硬件方案和各数据采集功能模块电路，实现了硬件电路所要求的功能；分析了各数据采集模块与控制电路的工作原理；构建了嵌入式操作系统Linux移植环境，完成了基于硬件环境的NFS服务器的配置以及Bootloader加载等，实现了Linux在相应硬件环境下的移植；完成了数据采集和数据处理核心算法分析和设计，并实现了对象控制功能。扩展了YLP-2410应用范围，满足嵌入式数据采集、实时数据处理和对象控制的要求。
　　 实验运行结果表明，模拟数据采样精度达到10位、采样速率为500KHz;状态数据的分辨率可达到0.5s，误码率小于0.01％；交流电量参数精度达到0.5级。所设计完成的嵌入式综合数据采集与对象控制系统达到了设计要求。

目录

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第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2研究的现状和发展方向

1.3本文研究内容及组织结构

第二章嵌入式处理器S3C2410剖析

2.1嵌入式ARM处理器

2.1.1嵌入式系统组成

2.1.2嵌入式ARM处理器

2.1.3嵌入式ARM处理器工作模式和寄存器组织

2.1.4嵌入式ARM处理器中断系统

2.2嵌入式ARM处理器S3C2410A

2.2.1 S3C2410A架构

2.2.2 S3C2410A存储控制器

2.2.3 S3C2410A通讯接口

2.2.4 S3C2410A的A/D转换器

2.3处理器外围电路接口技术

2.3.1 Nand Flash接口技术

2.3.2 DRAM接口技术

2.3.3通讯接口技术

2.4本章小结

第三章数据采集硬件电路设计与实现

3.1数据采集硬件电路设计总体方案

3.1.1综合数据采集系统方案

3.1.2硬件开发平台及其接口

3.2状态数据采集技术

3.2.1状态数据采集电路设计

3.2.2状态数据采集电路实现

3.3模拟数据采集技术

3.3.1模拟数据采集电路设计

3.3.2模拟采集数据电路实现

3.4交流参数采集技术

3.4.1交流信号前段采样电路设计

3.4.2专用电能芯片ATT7026A

3.4.3交流参数采集电路实现

3.5控制电路设计与实现

3.5.1控制电路设计

3.5.2控制电路实现

3.6本章小结

第四章操作系统移植与数据采集软件设计

4.1嵌入式Linux操作系统概述

4.1.1嵌入式Linux操作系统及其内核结构

4.1.2嵌入式开发流程

4.1.3嵌入式软件调试

4.2嵌入式Linux操作系统移植

4.2.1构建嵌入式Linux操作系统移植环境

4.2.2嵌入式Linux操作系统移植

4.3数据采集软件设计

4.3.1状态数据软件设计

4.3.2模拟数据采集软件软件设计

4.3.3交流电量参数采集软件设计

4.4本章小结

第五章结束语

致谢

参考文献