基于ARM嵌入式系统的生化分析仪的研制—硬件设计及底层驱动开发

摘要

随着计算机、网络及通信技术的迅速发展，嵌入式系统成为继计算机网络技术之后，IT领域又一个新的技术热点和发展方向。随着嵌入式系统的发展，传统生化分析仪器正在不断进行着更新换代，正在向数字化、智能化、信息化、网络化、微型化和固态化等方向迈进。 目前我国生化分析仪主要有两种情况：一种是采用较低档次的处理器，这种产品硬件复杂，功能较弱，人机交互较差；另一种，搭配PC上位机，功能较强，但成本较高。而基于ARM的生化分析仪将这两种情况的优点结合起来，具有很好的性价比，具有很大的经济实用价值本课题以基于ARM9的生化分析仪为具体的研究对象，主要研究了嵌入式系统的结构要求、硬件的结构设计、嵌入式uClinux操作系统以及驱动程序的开发。论文首先介绍了生化分析仪的发展过程和嵌入式系统的基本概念，以及ARM体系结构和本系统核心处理器S3C2410；接着，讲述了生化分析仪的工作原理；最后详细的讲述了硬件设计的实现和软件系统搭建及驱动开发。论文结尾对作者的研究工作做了总结，并对所作研究工作做了展望。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1 概述

1.1.1生化分析仪分类

1.1.2半自动生化分析仪

1.1.3全自动生化分析仪

1.2国内外研究现状

1.3课题来源及研究内容

1.4本课题的成果

第二章嵌入式系统概述

2.1嵌入式系统简介

2.1.1嵌入式系统定义

2.1.2嵌入式系统特点

2.2嵌入式系统组成

2.2.1嵌入式处理器

2.2.2嵌入式的外围设备

2.2.3嵌入式的操作系统

2.2.4嵌入式应用软件

2.3嵌入式系统的发展

2.4 ARM体系结构概述

2.4.1 ARM处理器系列

2.4.2 ARM体系的指令集

2.4.3 S3C2410概述

第三章生化分析仪测量原理

3.1分析方法的分类

3.1.1平衡法

3.1.2动态法

3.2比色分析测量仪器和测量方法

3.2.1比色分析的基本原理

3.2.2比色测量仪器

第四章生化分析仪硬件结构及设计

4.1硬件系统设计框图

4.2 CPU核心模块

4.2.1电源模块及复位电路

4.2.2 Nandflash

4.2.3 SDRAM

4.3主要功能模块

4.3.1信号放大采集模块

4.3.2温度采集模块

4.3.3 A/D转换模块

4.3.4电机控制模块

4.4外围通讯接口模块

4.4.1串行通信电路设计

4.4.2 LCD接口电路设计

4.4.3 USB接口电路设计

4.4.4以太网接口

第五章软件系统搭建及驱动开发

5.1 uClinux系统定制

5.1.1嵌入式linux

5.1.2交叉编译环境

5.1.3 uClinux内核定制

5.2 bootloader设计与实现

5.2.1 bootloader概念

5.2.2 bootloader的分析及实现

5.3 linux文件系统

5.3.1文件系统概念

5.3.2嵌入式Linux根文件类型

5.4 uClinux系统驱动程序开发

5.4.1设备驱动程序概念

5.4.2设备驱动基础

5.4.3设备驱动设计思路

5.4.4 LCD驱动程序编写

5.4.5 ICL7109驱动程序的编写

第六章总结与展望

6.1测试结果

6.2 工作总结

6.3进一步研究的设想和工作

参考文献

致谢