论文摘要
近年来,嵌入式系统的应用产品市场需求越来越大,应用越来越广,产值也越来越大,嵌入式系统开发已经成为信息技术产业的热点。基于ARM技术的微处理器应用大约占有32位RISC处理器四分之三以上的市场。本论文设计了一套基于ARM硬件架构的便携式物理实验数据采集仪,该系统采用Windows CE嵌入式操作系统,该系统开发简单方便,同时性能稳定可靠,功能丰富,人机界面友好。本系统需用液晶显示操作界面,这便对硬件系统提出了更高的要求,要求更快的响应速度,特别是更好系统任务协调调度机制。于是传统的单片机便不再能够满足要求,所以本系统决定引入基于WinCE系统并采用锂电池供电的ARM硬件平台。因为系统对多任务的需求,所以在系统中加入嵌入式操作系统,在了解了多种操作系统包括嵌入式Linux和WinCE的基本知识和开发流程后,最终选用人机交互界面和模块性更好的WinCE系统。选用可视化开发工且EVC（Embedded Visual C++）来开发上位机应用程序更加方便快捷。本文针对系统所需实现的功能需求,做了充分的前期准备,期间查阅了大量资料,并在此基础上进行系统的研制,工作主要包括以下几个方面：系统整体设计、信号硬件电路设计、软件部分设计、电源管理电路设计其中包含系统的便携式方案设计、编写硬件驱动程序、最终对整个系统进行调试。本系统的硬件设计过程中,首先综合考虑系统的功耗、体积、成本、实时性等因素,制定出系统硬件方案：选择低功耗的处理器和外围器件、采用动态的电源管理、并综合考虑系统稳定性、结合软件的设计思想,并以此为依据选择处理器并设计各部分电路。系统软件设计过程中,也考虑了相同的因素,进行各个模块的驱动编写和应用程序设计。经过反复的调试,已经完成了系统的初步研制,经过测试,基本满足各项技术指标。本系统采用低功耗设计,锂电池供电,完成四通道模拟和数字数据的同步采集通过触摸屏可以选择实验和具体操作,采集的信号通过液晶屏进行显示。该系统界面美观,可方便的连接相应传感器实现物理实验数据的采集。