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嵌入式数据采集系统应用的研究

作　者: 张冬
导　师: 丁金华
学　校: 大连工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: ARM Linux 数据采集
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 13次
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内容摘要


本文探讨了嵌入式数据采集技术应用于工业领域中的设计方法和实现方法。嵌入式数据采集与记录系统，以32位ARM9微处理器S3C2410为核心，包括A/D、LCD、按键和存储等功能。以嵌入式Linux为开发平台，以Qt为开发工具，采用面向对象的技术，构建了嵌入式Linux系统的开发环境，包括交叉编译环境的建立、内核的裁减与移植、引导程序和嵌入式文件系统的移植工作。结合硬件平台和软件开发平台的特点，编写了嵌入式数据采集系统驱动程序和应用程序，驱动程序中实现了相应的系统调用函数，方便了应用程序的设计，加强了对整个数据采集系统的控制和管理。显示在LCD上的采集数据，可以实时的以文本文件的形式存储在Nand Flash中，并可通过USB接口存储在U盘中。嵌入式Linux操作系统中移植了BOA网络服务器和CGI脚本程序，因此具有动态Web控制功能，用户可以通过PC机上的浏览器随时控制工业现场的设备。在Linux操作系统下建立了一个虚拟仿真环境，通过该虚拟仿真环境对系统的各功能进行了测试，达到了预期的效果。并经实物测试，其实时性和可靠性均达到了要求。采用图形用户界面，方便用户使用，是实时数据采集的有效解决方案。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 选题的背景和意义  8
  1.2 嵌入式数据采集的概念和基本理论  8-14
  1.3 嵌入式数据采集系统的国内外发展现状  14-15
  1.4 研究的主要内容  15-17
第二章 嵌入式数据采集的硬件平台简介  17-32
  2.1 嵌入式系统的硬件平台简介  17-18
  2.2 外围器件及电路设计  18-23
    2.2.1 Nor Flash 电路  18
    2.2.2 SDRAM 电路  18
    2.2.3 以太网接口电路  18-20
    2.2.4 电源电路与复位电路  20-21
    2.2.5 Nand Flash 电路  21-22
    2.2.6 数据采集电路  22-23
  2.3 嵌入式系统引导程序  23-27
    2.3.1 Boot loader 简介  23-25
    2.3.2 本系统引导程序 Boot loader  25-27
  2.4 嵌入式 Linux 操作系统简介  27-29
  2.5 嵌入式 Linux 操作系统内核分析  29-31
    2.5.1 嵌入式 Linux 的源码组织结构  29-30
    2.5.2 嵌入式 Linux 的内核加载方式  30
    2.5.3 嵌入式 Linux 内核的安装、配置和编译  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第三章 Linux 设备驱动程序编写  32-40
  3.1 Linux 设备驱动程序概述  32-34
    3.1.1 Linux 设备驱动程序概念  32-33
    3.1.2 Linux 设备驱动程序特点  33-34
  3.2 Linux 设备驱动程序组成  34
  3.3 设备驱动程序的设计方法  34-38
    3.3.1 设备驱动程序的 file_operations 结构  35
    3.3.2 A/D 驱动程序的编写方法  35-38
  3.4 将驱动添加 Linux 内核  38-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章 嵌入式 Web 服务器的设计  40-49
  4.1 BOA 服务器  40-41
  4.2 CGI 简介  41-43
  4.3 CGI 接口介绍  43-44
  4.4 软件模块的具体实现  44-48
    4.4.1 登陆验证模块  44-45
    4.4.2 试验结果  45-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章 嵌入式数据采集系统整体的实现  49-61
  5.1 Qt/E 简介  49-50
  5.2 Qt/Embedded 的移植  50-55
    5.2.1 安装交叉编译工具  51
    5.2.2 Qt 和 Qtopia 的安装  51-52
    5.2.3 图形用户界面的开发  52-54
    5.2.4 交叉编译 Qt/Embedded 应用程序  54-55
  5.3 样机的性能指标测试  55-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章 结论及对未来的展望  61-62
  6.1 结论  61
  6.2 展望  61-62
参考文献  62-64
致谢  64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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