电力系统广域测量中数据采集系统的实现

摘要

本文根据电力系统广域测量领域现阶段的技术要求，提出并实现了一种基于ARM内核的数据采集系统。从嵌入式系统的组成、特点以及ARM处理器为核心的数据采集控制系统的软硬件框架入手，分析了以嵌入式微处理器S3C44BOX为核心的数掘采集系统的软、硬件原理，论述了GPS时钟、数据输入及采集、数据传输等模块的组成结构及工作原理，详细介绍了操作系统的移植以及TCP/IP网络平台的建立。最后对设备驱动程序以及应用程序编写进行了详细论述并给出了测试结果。

目录

文摘

英文文摘

声明和关于学位论文使用授权的说明

第一章引言

1.1课题背景

1.2研究现状

1.3本课题所完成的工作

第二章基于ARM的嵌入式系统研究

2.1嵌入式系统简介

2.1.1嵌入式系统的组成

2.1.2嵌入式系统的特点

2.1.3嵌入式处理器的分类

2.2 ARM微处理器简介

2.3 ARM微处理器的应用领域

2.4 ARM微处理器的应用选型

2.4.1 ARM微处理器内核的选择

2.4.2系统的工作频率

2.4.3芯片内存储器的容量

2.4.4片内外围电路的选择

2.5基于ARM处理器的嵌入式数据采集控制系统

2.6 小结

第三章系统硬件设计

3.1 ARM中央处理单元S3C44B0X

3.1.1基于ARM核的S3C44B0X嵌入式处理器

3.1.2片上硬件资源

3.1.3基于S3C44B0X的嵌入式硬件平台的体系结构

3.2 GPS时钟部分

3.3数据输入及采集部分

3.4数据传输部分

3.5其他结构设计

3.6小结

第四章系统调试与底层软件平台的建立

4.1 ARM系统调试

4.1.1系统的调试环境

4.1.2系统的开发环境SDT

4.2嵌入式操作系统的选择与移植

4.2.1嵌入式操作系统的选择

4.2.2为什么选择μC/OS—Ⅱ操作系统

4.2.3嵌入式实时操作系统μC/OS—Ⅱ特点

4.3嵌入式操作系统μC/OS—Ⅱ在S3C44B0X处理器上的移植

4.3.1设置inludes.h中与处理器及编译器有关的代码

4.3.2用C语言编写6个与操作系统相关的函数(OS_CPU_C.C)

4.3.3用汇编语言编写4个与处理器相关的函数(OS_CPU.ASM)

4.4实时操作系统μC/OS—Ⅱ下TCP/IP协议的实现

4.4.1基于μC/OS—Ⅱ的网络平台简介

4.4.2开源TCP/IP协议栈LWIP

4.4.3 LWIP的进程模型(process model)

4.4.4 LWIP的操作系统封装层

4.4.5 LWIP在μC/OS—Ⅱ下的实现

4.5小结

第五章系统的程序设计

5.1部分驱动程序的设计

5.1.1串口的驱动程序

5.1.2 AD控制器驱动程序

5.2系统应用程序

5.2.1 GPS接收部分

5.2.2数据采集处理部分

5.2.3网络传输部分

5.3小结

第六章结论

6.1结论

6.2可以继续开展的工作

参考文献

致 谢

在学期间发表论文和参加科研情况