基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统

论文摘要

随着通信技术的发展,无线通信技术在工业领域的应用日益增多。以前,工业中大多采用有线或人工的方式进行数据采集与传输,虽然简单实用,却耗费了大量人力、物力资源,且很大程度上限制了应用场所的拓展。因此,选取一种相对经济、稳定而又高效的无线传输方式就变得紧迫和必要。随着GPRS网络技术的逐渐成熟,GPRS无线网络逐渐显露出其在远距离通信应用中的优势。于此同时,嵌入式软硬件技术的飞速发展也使得嵌入式产品进入千家万户。因此,采用基于嵌入式系统和GPRS网络进行无线通信渐渐成为当今应用的热点之一。本系统采用高性能嵌入式微处理器S3C2410和GPRS无线通讯模块MC39i构建硬件平台,以嵌入式Linux操作系统和TCP/IP协议建立软件平台,完成基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统设计。本文首先对嵌入式系统的概况进行了综述,接着对嵌入式处理器、嵌入式操作系统和GPRS无线网络技术进行了概要介绍,然后提出了基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统的设计方案,并从硬件设计和软件实现两方面具体阐述了该系统的开发实现过程,包括搭建以S3C2410和MC39i为核心的硬件平台以及在该硬件平台上建立基于嵌入式Linux操作系统的软件平台,并最终实现了数据采集与远传功能。此系统由于采用了高性能的ARM处理器和嵌入式Linux系统,因此在多任务并行处理和进程实时处理等方面具有一定的优势。该系统可以广泛应用于燃气、油田和电力等部门,具有较好的发展前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 嵌入式技术和远程通信的发展现状
• 1.3 本文研究的内容及重点
• 2 系统概述及知识储备
• 2.1 嵌入式系统简介
• 2.2 ARM微处理器介绍
• 2.2.1 嵌入式处理器内核介绍
• 2.2.2 S3C2410微控制器介绍
• 2.3 嵌入式Linux简介
• 2.4 GPRS网络技术介绍
• 2.4.1 GPRS体系结构
• 2.4.2 GPRS传输协议
• 2.4.3 GPRS特点
• 2.5 TCP/IP协议简介
• 3 硬件平台搭建
• 3.1 硬件平台的总体设计
• 3.2 各功能模块的电路设计
• 3.2.1 NAND Flash
• 3.2.2 SDRAM
• 3.2.3 电源
• 3.2.4 复位电路及时钟
• 3.2.5 通信接口
• 3.2.6 JTAG调试口
• 3.2.7 LCD接口
• 3.2.8 CAN总线接口
• 3.2.9 按键电路
• 3.3 硬件电路调试
• 4 嵌入式Linux软件平台搭建
• 4.1 建立交叉编译环境
• 4.2 制作Bootloader
• 4.2.1 U-boot分析
• 4.2.2 制作Bootloader
• 4.3 移植嵌入式Linux内核
• 4.3.1 定制内核
• 4.3.2 编译内核
• 4.3.3 下载内核
• 4.4 制作根文件系统
• 5 数据传输
• 5.1 PPP拨号
• 5.1.1 PPP协议
• 5.1.2 PPP链路工作过程
• 5.1.3 编写PPP拨号脚本接入网络
• 5.2 数据远传
• 5.2.1 客户机/服务器模式
• 5.2.2 Socket方式编写功能脚本
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢