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一种嵌入式Linux测控系统设计

本文摘要:0章节 当前,在工业掌控领域,网络控制技术较慢发展。网络掌控拒绝测控系统必需不具备两方面的功能:一方面要在现场已完成简单的测控任务,一般来说一些任务具备一定的实时性的拒绝;另一方面拒绝测控系统需要与某一类型的掌控网连接,构建远程监控。而在目前应用于的大多数测控系统中,嵌入式系统的硬件使用8/16位的单片机;软件多使用汇编语言编程,仅有包括一个非常简单的循环处置的掌控流程;单片机与单片机或上位机之间通信通过RS232、RS485来组网。

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0章节  当前,在工业掌控领域,网络控制技术较慢发展。网络掌控拒绝测控系统必需不具备两方面的功能:一方面要在现场已完成简单的测控任务,一般来说一些任务具备一定的实时性的拒绝;另一方面拒绝测控系统需要与某一类型的掌控网连接,构建远程监控。而在目前应用于的大多数测控系统中,嵌入式系统的硬件使用8/16位的单片机;软件多使用汇编语言编程,仅有包括一个非常简单的循环处置的掌控流程;单片机与单片机或上位机之间通信通过RS232、RS485来组网。这些网络不存在通信速度慢、联网功能劣、研发艰难的问题。

而工业以太网已逐步完善,在工业掌控领域取得更加多的应用于。工业以太网用于了TCP/IP协议,便于联网,并具备高速掌控网络的优点。现在,32位嵌入式CPU价格的上升,性能指标的提升,为嵌入式系统的广泛应用获取了可能性。基于上述情况,我们将嵌入式系统应用于测控系统,可大大提高测控系统的性能,嵌入式系统一般应用于嵌入式操作系统来研发。

在嵌入式操作系统的自由选择上,由于Linux有原始对外开放的源代码,可针对明确应用于改动和优化系统,内核平稳,限于于多种CPU和多种硬件平台,反对网络等特点,因而自由选择Linux作为嵌入式操作系统。  1测控系统总体设计  1.1设计目标  测控系统以基于Linux的嵌入式系统为核心,设计目标归纳起来主要有以下几点:  (1)测控任务在现场已完成。测控系统使用集中的控制策略,系统长时间运营时上位机只起着状态监控的起到。

在工业现场已完成数据测量、数据处理、过程控制等多种任务,能保证一些任务已完成的实时性。  (2)具备一定的自临床、自校正的功能,将故障情况上传授给上位机,便于确保人员查错、排错。具备动态显示和数据存储能力。  (3)测控系统可接上工业以太网,通过工业以太网构建远程监控。

  1.2技术路线  嵌入式系统以嵌入式微处理器为核心,运营嵌入式Linux操作系统。应用程序可通过网络展开改版;通过键盘展开人机对话;数据可通过LCD现场表明;最重要数据可以文件形式留存在Flash存储器中;数据和报警信息可通过串口向下位机传输,也可通过以太网口向工业以太网或Inernet公布信息,用户通过表明界面查阅设备状态,设置设备参数,构建远程监控、远程确保。  1.3总体框图图1系统框图  2基于Linux的嵌入式系统的设计  2.1硬件设计  考虑到一般测控系统对嵌入式系统拒绝较为多的功能有:键盘模块、表明模块、A/D(或D/A)切换单元、可拓展的I/O模块、打印机接口、与PC机通信的串行接口、以太网口等。

构建的嵌入式系统硬件框图如下:图2硬件框图  针对测控系统的应用于,自由选择Motorola的Coldfire系列的MCF5307.MCF5307是一款高性能、低价位、高集成度的微处理器,为嵌入式掌控应用于而设计。MCF5307的处置能力约70MIPS,工作频率88.47MHz,总线频率44.236MHz,为运营Linux获取硬件上的反对,在开发板上还构建有16M的SDRAM、2M的FLASH、10baseT以太网模块、RS232/RS485串口、I/O模块等。


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