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基于ARM和Linux的監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)

資 源 簡 介

自上世紀(jì)90年代Linux首次應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術(shù)、總線技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式處理器也從8位單片機(jī)時(shí)代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時(shí)代。32位、16位處理器的價(jià)格不再是那么高不可攀。在這種背景下,本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場的,低成本的,具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進(jìn)行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今,很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺(tái),以單片機(jī)、PLC、DSP等作為DDC控制器,通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短,但成本總體較高,通訊方式單一。 本課題首先對(duì)幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺(tái)的處理器和操作系統(tǒng);其次研究了Linux在ARM上的移植以及運(yùn)行過程,包括引導(dǎo)加載程序vivi、Linux2.6內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、各種外設(shè)(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅(qū)動(dòng)程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā);最后對(duì)CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺(tái)以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內(nèi)核為操作系統(tǒng),以觸摸屏為主要人機(jī)界面,具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式,其成本較低,體積較小,功能較為靈活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉(zhuǎn)換板組成,其控制功能更加強(qiáng)大,通訊方式也更加多樣化;另外,監(jiān)督平臺(tái)與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統(tǒng)維護(hù)難度。 經(jīng)過實(shí)踐調(diào)試,本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。本監(jiān)控系統(tǒng)可應(yīng)用于電力、化工、機(jī)電等多個(gè)領(lǐng)域的現(xiàn)場,具有較強(qiáng)的通用性。

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