基于S3C2410A的数据采集系统研究与设计

论文摘要

数据采集是将模拟信号采集转换成数字量并进行存储、处理、显示的过程。相应的系统称为数据采集系统。以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统成为嵌入式系统。两者的有机结合,已成为近年来数据采集技术最普遍的应用形式。本论文以交流信号为采集对象设计了基于S3C2410A和嵌入式Linux的数据采集系统。首先详细叙述了数据采集的内涵、意义和任务,概括性地介绍了嵌入式系统定义、特点、组成、分类以及面临的新挑战;其次详细阐述了数据采集系统硬件核心处理器和软件核心操作系统的选型,提出系统构建方案;第三,详细分析数据采集系统的硬件结构并设计出具体的系统硬件电路;第四全面解析适用于嵌入式软件开发的程序设计语言以及编程特点,重点讨论最具嵌入式特色的主流ads1.2开发环境和GNU开发工具;最后详细阐述了系统处理器S3C2410A和采集芯片ATT7026A间的SPI通讯,在此基础上分别对前后台系统和Linux系统软件进行了设计和仿真调试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 序论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 嵌入式系统基础
• 1.2.1 嵌入式系统内涵和特点
• 1.2.2 嵌入式系统组成和分类
• 1.3 嵌入式系统新挑战
• 1.4 研究内容和目标
• 第二章 系统软硬件平台核心研究
• 2.1 嵌入式处理器
• 2.1.1 嵌入式处理器选择的基本原则
• 2.1.2 ARM 体系结构特点
• 2.1.3 ARM 支持的数据类型和处理器模式
• 2.1.4 ARM 基本寻址方式
• 2.2 嵌入式实时操作系统
• 2.2.1 嵌入式实时操作系统的组成
• 2.2.2 嵌入式实时操作系统选择的原则
• 2.2.3 嵌入式Linux 的特点
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统结构与硬件设计
• 3.1 系统总体结构
• 3.2 系统硬件结构
• 3.3 系统电路设计
• 3.3.1 输入通道模块
• 3.3.2 模数转换模块
• 3.3.3 微处理器外围模块
• 3.3.4 输出显示通道模块
• 3.3.5 远程通信接口模块
• 3.3.6 调试串口、JTAG 模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统软件开发语言与开发工具
• 4.1 系统软件开发语言
• 4.1.1 嵌入式系统高级语言开发过程
• 4.1.2 嵌入式系统的编程特点
• 4.2 系统软件开发工具
• 4.2.1 ADS1.2 集成开发环境
• 4.2.2 GNU 开发工具
• 4.3 本章小结
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 系统软件总体架构
• 5.2 系统程序设计分析
• 5.2.1 SPI 概述
• 5.2.2 SPI 的通信原理
• 5.2.3 S3C2410A 与ATT7026A 的SPI 通讯分析
• 5.2.4 S3C2410A 与ATT7026A 的SPI 编程步骤
• 5.2.5 SPI 数据传输格式
• 5.2.6 S3C2410A 与ATT7026A 的SPI 通讯间功能存器
• 5.3 前后台系统的采集软件设计实现
• 5.3.1 程序设计实现
• 5.3.2 在ADS 1.2 环境下使用JTAG 进行仿真调试、验证
• 5.4 LINUX 系统采集系统软件设计
• 5.4.1 ATT7026A 驱动设计
• 5.4.2 应用程序设计
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献