| 【中文题名】 | 基于ARM的数据采集系统的研究与开发 |
| 【英文题名】 | The Study and Development of Data Acquisition System Based on ARM |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-2 |
| 【中关键词】 | 嵌入式系统,力学,μCOS-II,bootloader,, |
| 【英关键词】 | embedded system,mechanics,μC/OS-II,bootloader, |
| 【分类导航】 | 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 |
| 【论文摘要】 |
嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，以其高稳定性、高效率等优点被越来越多应用到各个领域。本文通过设计一种基于嵌入式系统的岩体力学性质检测系统，对岩体力学性质检测的试验数据进行采集和分析处理，来准确预测岩体在各种应力场作用下的形变与稳定性，进而为工程设计提供科学的理论依据。
文中首先介绍了嵌入式系统的当前发展情况，并对嵌入式系统的开发及μC／OS-Ⅱ嵌入式操作系统进行简单介绍。然后结合课题需求，分析项目需求，提出设计方案。数据采集系统硬件部分详细地介绍了整个系统的实现原理和功能构架，设计了大量的外围电路模块，包括电源模块、存储模块、LCD显示模块、串口、USB HOST和JTAG调试模块等，并对开发中所涉及的LCD和USB关键技术，进行详细说明，给出具体实现方法。在软件部分的实现中，定制μC／OS-Ⅱ是一个复杂的过程，文中详细地介绍了实时操作系统内核μC／OS-Ⅱ的移植及其bootloader的开发；并在已完成工作的基础上进行了FLASH驱动程序、LCD驱动程序、USB HOST驱动程序的开发等。利用嵌入式实时操作系统的可裁剪性、可移植性和多任务等特点，不仅使其采集性能大幅度提高，而且使抗... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-10 |
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第一章 绪论 |
10-13 |
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§1.1 选题的来源、目的和意义 |
10-11 |
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1.1.1 选题来源 |
10 |
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1.1.2 目的和意义 |
10 |
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1.1.3 研究内容 |
10-11 |
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§1.2 选题的国内外研究现状、发展趋势及存在的问题 |
11-13 |
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1.2.1 选题的国内外研究现状 |
11 |
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1.2.2 发展趋势 |
11-13 |
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第二章 嵌入式系统和数据采集系统方案设计 |
13-24 |
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§2.1 嵌入式系统概述 |
13-14 |
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2.1.1 嵌入式系统的特点 |
13-14 |
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2.1.2 嵌入式系统的分类 |
14 |
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§2.2 嵌入式操作系统 |
14-17 |
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2.2.1 嵌入式操作系统的概念和特点 |
14-15 |
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2.2.2 常见的嵌入式操作系统 |
15-17 |
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§2.3 嵌入式系统开发 |
17-19 |
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2.3.1 嵌入式系统开发平台 |
17 |
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2.3.2 嵌入式系统的开发方式 |
17-18 |
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2.3.3 嵌入式系统的发展前景 |
18-19 |
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§2.4 数据采集系统方案设计 |
19-24 |
|
2.4.1 数据采集系统的设计要求和性能指标 |
19-20 |
|
2.4.2 ARM处理器的选型 |
20 |
|
2.4.3 嵌入式实时操作系统的选型 |
20-21 |
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2.4.4 数据采集系统的方案分析 |
21-22 |
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2.4.5 数据采集系统的功能模块定义 |
22-24 |
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第三章 数据采集系统的硬件设计 |
24-38 |
|
§3.1 中央处理器单元 |
24-28 |
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3.1.1 LPC2210简介 |
24-25 |
|
3.1.2 电源电路、复位电路和时钟电路 |
25-28 |
|
§3.2 存储单元 |
28-29 |
|
§3.3 通信单元 |
29-33 |
|
3.3.1 串口通信 |
30-31 |
|
3.3.2 USB通信 |
31-33 |
|
§3.4 LCD显示单元 |
33-35 |
|
§3.5 JTAG调试接口 |
35-36 |
|
§3.6 数据采集系统的工作过程 |
36-38 |
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第四章 数据采集系统的软件设计 |
38-53 |
|
§4.1 μC/OS-Ⅱ的移植 |
38-41 |
|
4.1.1 编写OS_CPU.H |
39 |
|
4.1.2 编写OS_CPU.C |
39-40 |
|
4.1.3 编写OS_CPU_A.S |
40-41 |
|
4.1.4 测试移植代码 |
41 |
|
§4.2 Bootload的开发 |
41-44 |
|
4.2.1 引导程序原理 |
41-42 |
|
4.2.2 Bootload的设计 |
42-43 |
|
4.2.3 操作系统模块的实现 |
43-44 |
|
§4.3 FLASH驱动程序的开发 |
44-46 |
|
4.3.1 FLASH驱动程序体系结构 |
44-45 |
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4.3.2 FLASH驱动程序的实现 |
45-46 |
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§4.4 USB HOST驱动程序的开发 |
46-49 |
|
4.4.1 USB HOST驱动程序体系结构 |
46-47 |
|
4.4.2 USB HOST驱动程序的实现 |
47-49 |
|
§4.5 LCD驱动程序的开发 |
49-53 |
|
4.5.1 LCD驱动程序体系结构 |
49-50 |
|
4.5.2 LCD驱动程序的实现 |
50-53 |
|
第五章 数据采集系统的调试 |
53-64 |
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§5.1 调试方案 |
53-54 |
|
§5.2 部分硬件调试 |
54-56 |
|
§5.3 针对岩体力学性质实验的系统调试 |
56-64 |
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结束语 |
64-65 |
|
致谢 |
65-66 |
|
参考文献 |
66-67 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386344 |
