基于嵌入式Linux的数据采集控制系统的研制

论文摘要

本论文的主要内容是研究和开发一个半导体设备的数据采集控制系统。该系统采用eBox作为硬件平台和嵌入式Linux作为操作系统。根据用户的要求,在Qt/Embedded开发环境下,用C++语言完成了系统应用程序的设计。论文分析了嵌入式系统的硬件架构和嵌入式操作系统的特点,研究了应用嵌入式Linux操作系统的基础。根据用户的设备控制要求,设计了半导体数据采集控制系统的方案,提出系统的主要功能模块,确定嵌入式硬件平台eBox4850。搭建了系统软件环境,分析了Linux内核结构,重点研究了根文件系统的生成和内核的裁剪,实现嵌入式Linux在eBox4850上的完整移植。在PC端搭建了Qt/Embedded开发环境；用于开发和运行目标机上的应用程序。编写了数据采集控制系统的应用程序,实现了对多个传感器的数据采集、处理和显示,并根据结果对系统进行控制。开发工作包括系统的总体设计,控制软件设计和一套相对完整的串行通信协议的制定。系统实现了课题的要求,并在进行大量测试时运行良好,证明了将先进的嵌入式软硬件技术应用到数据采集控制系统设计中,具有一定的可行性和应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 课题研究的意义
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 嵌入式系统技术
• 2.1 嵌入式系统构成
• 2.1.1 嵌入式系统的硬件架构
• 2.1.2 嵌入式操作系统
• 2.2 Linux在嵌入式系统中的应用
• 2.2.1 Linux操作系统
• 2.2.2 嵌入式Linux
• 2.2.3 嵌入式Linux的特点
• 第三章 数据采集控制系统的方案设计
• 3.1 系统基本功能和结构
• 3.2 系统主要功能模块
• 3.3 嵌入式硬件平台eBox4850
• 第四章 系统软件环境的搭建
• 4.1 Linux系统的总体结构
• 4.2 Linux内核结构
• 4.3 Linux操作系统的移植
• 4.3.1 开发环境的建立
• 4.3.2 引导加载程序
• 4.3.3 嵌入式Linux根文件系统的生成
• 4.3.4 嵌入式Linux操作系统的内核裁剪
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 软件开发环境
• 5.1.1 目前Linux下GUI的实现方法
• 5.1.2 QT开发工具
• 5.1.3 Qt/Embedded安装
• 5.2 软件总体设计
• 5.2.1 软件基本功能和结构
• 5.2.2 Linux下的多线程编程
• 5.2.3 Qt系统的信号与槽机制
• 5.3 软件各模块设计
• 5.3.1 控制模块主线程
• 5.3.2 串口通信模块
• 5.3.3 操作指令监控模块
• 第六章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果