基于ARM的上位机监控系统软件设计
基于ARM的机电设备嵌入式远程监控系统
Ｓ ＭＳ是 由 Ｅ ｔ所 制 定 的一 个 规 范 （ Ｓ ３ ０和 ｓ ｉ Ｇ Ｍ０。 ４
Ｇ Ｍ０ ． ） Ｓ ３３ 。有 两种 方 式来 发 送 和接 收 Ｓ ８ ＭＳ消 息 ： 文 本 模 式 （ ｘ） 者 Ｐ Ｕ（ ｒｔｃｌ ｅｃｉｔ ｎｕ ｉ 模 式 。 ｔ ｔ或 ｅ Ｄ ｐ ｏｏｏ ｓｒ ｉ ｎｔ ｄ ｐｏ ） 文 本模 式 只能 发送 普 通 的 Ａ Ｃ Ｉ 符 ， Ｓ Ｉ字 而要 发 送 图片 、
过处 理 以后 实 现 中文短 消息 （ 含一 些 对系统 有 用信 息 ）
的发 送 。 以下是 该 系统 的系统 硬件 框 图 ：
常用 于发送数据消息 ，比如图片和铃声等 ；而 ｌ ＿ｉ ６ｂ ｔ
编 码 用 于 发送 Ｕ ｉｏ ｅ字 符 。在这 三种 编 码方 式 下 ， ｎｃ ｄ 可 以发 送 的 最 大 字 符数 分 别 是 １ ０ ４ 、 ０ ６ 、１ ０ ７ 。若 要 发 送
ＺＨ ＡＯ Ｄｕｏ ｕ ｎ， Ｉ Ｎ Ｇ ｅ ｊ ｎ —ｙ ａ Ｘ Ｏ Ｈ － ｉ
（ ｕ ａ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｃ ｎ ｌ７Ｗ ｕ ａ ３ ０ ３ Ｃｈ ｎ ） Ｗ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｆ ｔ Ｔｅ ｈ ｏｇ ， ｈ ｎ ４ ０ ６ ， ｉ ａ
Ａｂ ｔａｃ ：ｈ ｒｉｌ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｄ ｔｉｅ ｌ ｈ ｔｔ ｅ ｈ ｒ ｗａｅ ｃ ｎ ｔ ｕ ｉｎ ｏ ｍｂ ｄ ｅ Ｒｅ ｔ ｎｔｒｎ ｙ ｔｍ ｏ ． ｓ ｒ ｔＴ ｅ ａｔｃｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅａｌｄ ｙ ｔ ａ ｈ ａｄ ｒ ｏ ｓｉ ｔ ｆｅ ｅ ｄ ｄ． ｍｏｅ Ｍｏ ｉ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｆｒ Ｍｅ ｔ ｏ ｏ
基于ARM的数字视频监控系统的设计
摘要：基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代通信技术的一种新应用。
本文首先介绍了数字视频监控系统的一些基本知识；然后介绍了实现数字监控系统的三种可选方案，并对比这三种方案；再重点介绍了本设计中数字监控系统的硬件设计和软件设计；最后对该系统做出了总结。
引言图像与视频监控系统是应用计算机与通信技术实现对目标地区信息监控的系统，常应用于交通、能源、公安、电信、军事等部门。
随着图像与视频监控系统的应用领域不断扩大，远程图像与视频监控系统应运而生，它满足了远距离监控的要求。
数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心、视频处理技术为基础，是符合图像数据压缩的国际标准。
综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。
由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化，所以与传统的模拟监控系统相比，数字监控具有许多优点。
数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。
数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率，使系统易于管理和维护。
整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。
正是由于数字视频监控技术具有传统模拟监控技术无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，所以数字视频监控技术正在逐步取代模拟监控技术，广泛应用于各行各业。
嵌入式系统以体积小、实时性强、性价比高、稳定性好等特点在社会的各个领域中得到了广泛应用。
基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代通信技术的一种新应用。
本设计是一种嵌入式系统，以ARM硬件平台为核心实现了对现场的实时监控，并通过无线网络把视频图像传输到主机端，以实现分析、存储和显示等功能，与传统的模拟监控系统相比：它的组网成本大大降低，系统体积重量大大减小，运行维护更容易。
1 监控系统方案介绍远程监控系统的网络结构设计直接影响到系统的性能，目前监控系统网络的实现大致有三种方案。
分别介绍如下：（1）采用代理服务器的方法代理服务器一般由PC来充当，一方面运行TCP/IP协议实现Internet接入功能，另一方面通过简单总线结构（RS232、RS485等）与嵌入式系统相连接。
基于ARM的视频监控系统的设计
分类号：密级：U D C：编号：学位论文基于ARM的视频监控系统的设计程杰指导教师姓名：王宝珠教授河北工业大学申请学位级别：硕士学科、专业名称：电子与通信工程论文提交日期： 2013年3月论文答辩日期: 2013年4月学位授予单位：河北工业大学答辩委员会主席：评阅人：2013年4月Dissertation Submitted toHebei University of TechnologyforThe Master Degree ofElectronics and Communications Engineering Design of video surveillance system based on ARMbyCheng JieSupervisor: Prof. Wang BaozhuApril 2013基于ARM的视频监控系统的设计摘要随着信息技术的不断发展，视频监控从早期的模拟监控进入了数字监控时代，计算机网络技术的快速发展，特别是嵌入式技术的逐渐普及，使得基于嵌入式技术的网络视频监控系统正逐渐取代一些传统的数字视频监控设备。
嵌入式网络视频监控系统具有体积小、成本低、稳定性高、实时性好等优点，具有广阔的发展前景。
本文首先介绍了国内外视频监控系统的发展现状及未来趋势，分析了嵌入式网络视频监控系统的特点和关键技术；在此基础上，提出了一种基于ARM11和嵌入式Linux的远程视频监控系统的方案,硬件系统采用Tiny6410开发板作为嵌入式硬件开发平台。
Tiny6410的核心板S3C6410集成了ARM1176JZF-S型号的CPU，正常运行频率可达553 MHz，具有高性价比、低功耗等特点。
它采用32位内部总线架构，S3C6410内置强大的多媒体处理单元，可进行图像的处理、音频的处理、显示操作和缩放。
在系统监控终端，使用现代的Z301摄像头通过USB接口与开发板相连，向S3C6410提供YUY2格式的视频帧。
基于ARM的电梯远程监控系统服务器端设计
１ 服 务 器 环 境 搭 建
一
个 嵌 入 式 Ｌｎ ｘ系统 从 软 件 角 度 可 分 为 四部 分 ： 导 ｉｕ 引
加 载程 序 Ｂ ｏｌａ ｅ， ｉｕ ｏ ｔ ｄ ｒＬｎ ｘ内 核 ， 件 系统 和应 用 程 序 ［ 。 ｏ 文 ２ ］ Ｂ ｏｌ ｄ ｒ 系 统 上 电 后 运 行 的 第 一 段 程 序 。在 完 成 对 ｏｔａｅ是 ｏ 系 统 的初 始 化 任 务 之 后 ， 非 易 失 性 存 储 器 中 的 Ｌｎ ｘ内核 将 ｉｕ 拷贝 到 Ｒ ＡＭ 中 ， 后 跳 转 到 内 核 的 第 一 条 指 令 处 继 续 执 然 行 ， 动 Ｌｎ ｘ内核 。 启 ｉｕ Ｌｎ ｘ内核 有 两 种 映像 ： 种 是 非 压 缩 内 核 Ｉ ａ ｅ 另 一 ｉｕ 一 ｍｇ，
到／ ｏ ｈ ｍｅ目录 ， 可 开 始 配 置 。进 入 Ｌ ｎ ｘ２ ６ ３ 即 ｉｕ － ． ． ０内核 主 目
数电梯 远程 控制 系统相 比， 有功耗 低 、 积小 、 成度 高、 具 体 集
性 能 稳 定 、 行 速 度 快 、 本 低 、 时 性 强 、 全性 高 、 命 周 执 成 实 安 生 期 长ＡＲ 性 Ｑ２ ４ Ｍ９开 发 板
录 ， 过 ｃ 命 令 ， 目录 下 自带 的 配 置 文 件 ， 成 ． ｏ ｆ 通 ｐ 用 生 ｃｎｉ ｇ文
控 制 线 路 。本 文 给 出 的 电 梯 远 程 监 控 系 统 服 务 器 端 设 计 基 于 ＡＲ 体 系 结 构 ， 用 开 源 嵌 入 式 Ｌ ａｘ作 为 操 作 系 统 ， Ｍ 采 ｈｕ ｃ ＋＋设计通信控 制接 口， 网线 作 为 通 信 线 路 。与 国 内 外 大 多
种 是 它 的 压 缩 版 本 ｚ ｇ 。嵌 入 式 系 统 的 存 储 空 间 一 般 较 ｌ ｅ ｍａ
基于ARM嵌入式的视频监控系统的设计
输主要利用视频服务器来实现 、视频图像显示主要是在远程 像头用良田 ，兼容 SN9C20X 系 列 芯片 的 驱 动 ，本 系 统 的内 核
的主 机 上 实现 视 频 图像 的 浏 览、保 存 和 处理 等 ，Linux 主 机 上 中集成了该驱动。
由 应 用 程 序 实 现 ，Windows 主 机 上 通 过 浏 览 器 上 的 JAVA 程 序实现。 系统原理框图如图 1 所示。
规范，所有的音视频驱动编写都要用到这些接口。 V4L 从 2.4.1.x 的 内 核 版 本 中 开 始 出 现 ， 设 计 使 用 的
Video for Linux2（简称 V4L2）是 V4L 的改进版，修复了第一代 中的 部 分 BUG[2]。
设计的图像采集及 处理 程 序 主要 基 于 V4L2 架构 ， 通 过 对一些 ioctl 函数的调用来实现 视 频设 备 的 打开 ，图 像 的采 集 处理，图像的显示等。 几个主要的 ioctl 函数的简介：
1）ioctl（fd，VIDIOC_S_FMT， &fmt）：用于设置图像的格式。 2）ioctl（fd， VIDIOC_REQBUFS， &req）：向 内 存 申 请 缓 冲 区，申请的 buffer 个数存在 count 中。 3）ioctl（fd， VIDIOC_QUERYBUF， &buf）：查 询 已 经 分 配 的 V4L2 的视频缓冲区的相关 信息 ， 包 括 视频 缓 冲 区的 使 用 状态、在内核空间的偏移地址、缓冲区长度等。 4）ioctl（fd， VIDIOC_QBUF， &buf）：放一 个 空 的视 频 缓 冲 区到视频缓冲区输入队列中，函数执行成功后，指令的视频 缓冲区进入视频输入队列，在启动视频设备拍摄图像时，相应 的视频数据被保存到视频输入队列相应的视频缓冲区中。 5）ioctl（fd， VIDIOC_STREAMON， &type）：启动 视 频 采集 命令，应用程序调用 VIDIOC_STREAMON 启 动 视频 采 集 命令 后，视频设备驱动程序开始采集视频数据，并把采集到的视 频数据保存到视频驱动的视频缓冲区中。 图像采集处理流程图如图 2 所示。
18 基于ARM7 的嵌入式监控终端软件设计
基于ARM7的嵌入式监控终端软件设计严健，金钊，龙江涛，李海明，张传富，张智轶（重庆通信学院，400035）摘要：内燃机发电机组作为重要的后勤保障电源，其地位越来越重要，有关内燃机发电机组的维护保养内容也越来越复杂，基于此而开发的内燃机发电机组维护管理系统应运而生。
本文涉及的内燃机发电机组维修管理系统就是在发电机组上加装一套能够自动检测其运行状态的传感器，对传感器和部分开关信号进行现场分析处理后，回传到监控管理中心，由中心接收运行数据，显示并保存其工作状态，并对运行性能进行分析评价和故障维修技术支持。
监控终端采集数据的准确性，运行高速、可靠性等指标对维修管理系统有着至关重要的影响。
本文结合嵌入式操作系统uC/OS-II的功能和特点，详细分析内核结构中任务管理和调度等机制，实现uC/OS-II在监控终端上的移植，以保证监控终端稳定可靠高速的工作。
关键词：维修管理，监控终端，嵌入式，移植0 引言内燃机发电机组维修管理系统就是在该类机组上加装一套检测其运行状态的传感器，对传感器和部分开关信号进行现场分析处理后，回传到监控管理中心，由中心接收运行数据，显示并保存其工作状态，并对运行性能进行分析评价和故障维修技术支持。
该系统主要由监控中心和监控终端组成。
监控中心完成实时运行数据的接收、分析、后处理以及对监控终端的操控等工作；监控终端则实现现场数据采集、处理并接收执行中心的各种命令，从而实现自动控制功能。
监控终端采集数据的准确性，运行高速、可靠性等指标对维修管理系统有着至关重要的影响。
本文结合嵌入式操作系统uC/OS-II的功能和特点，详细分析内核结构中任务管理和调度等机制，实现uC/OS-II在监控终端上的移植，以保证监控终端稳定可靠高速的工作。
1 软件总体设计监控终端与测控机组直接相联（结构如图1所示）。
其微处理器采用基于ARM7内核的32位S3C44B0芯片，该芯片在处理能力、性价比以及系统后期升级等方面都有非常明显的优势。
基于ARM的塔机安全自动监控系统的设计
【 ｙｗｏ ｄ Ｔ ｗ ｔ ｒｎ ； ｅ ｕ ｉ ｎｔｒ ｇ ＡＲ Ｗｉ ｌｓ Ｎｅ ｏｋ Ａ ｔ ｃ ｌｓ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｅ ａ ｅ Ｓ ｃ ｒｙＭｏ ｉ ｉ ； Ｍ： ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ： ｎ ｉ ｏｌ ｉ １ Ｃ ｔ ｏｎ ｅ ｗ ． ｉｏ
主控制器 ， 实现 了塔机运行 时工作状 态的监控、 显示、 录和报警 ， 记 通过 无线通信 技术 ， 实现 了相 关塔 机运 行状态的信息传输及塔机 之 间的相 互定位 ， 依靠 防碰撞算 法， 控制塔机输 出， 预防塔 吊群交叉作业 时的相互碰撞 。该 系统 制造 成本 低、 具有 良好 的实时性、 可 靠性 以及广泛的应用价值 ， 符合塔机监控系统小型化、 智能化的发展方 向。 关键 词 ： 塔机 ； 安全监控； Ｒ 无线组网； Ａ Ｍ； 防碰 撞
ｏ ｅｓ ｓｅ ． ｅｓ ｓｅ ｈ ｓａｌｗ ｎ ｕａ ｔｒ ｇｃ ｓ， ｏ ｄｒａ－ ｍｅｐ ｒｏｍａ ｃ ｄｒｌ ｂｌ ， ｄ ｐ ｌ ａｉｎｖ ｌｅ ｉ ｍｅ ｔｔｅ ｆｔ ｙ ｔｍ Ｔｈ ｙ ｔｍ ａ ｏ ｍａ ｆｃｕ ｉ ｏ ｔ ａｇ ｏ ｅ ｌｔ ｅｆｒ ｎ ｅａ ｅｉ ｉｔ ｗｉｅａ ｐｉ ｔ ａｕ ，ｔ ｅ ｈ ｎ ｉ ｎ ａ ｉ ｙ ｃ ｏ ｈ
中图分 类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３
文献标 识码 ： Ａ
ＤＯ ： ０３ ６ ￣ｉ ｎ１０ ．９ ０ ０ ２ ２００ Ｉ１ ． ９ ．ｓ．０ ３６ ７ ． １ ． ． ９ ｓ ２ ０ ５
Ｄｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｏ ａ ｅ ｙ Ｍｏ ｉｏ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ ｆ ｒ Ｔｏ ｒ Ｃ ａ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＡＲＭ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ Ｓ ｆ ｔ ｎ ｔ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｗｅ ｒ ｎ ｓ ｄ ｏ
ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｉ ｃ ｉｎ ｏ ｍｉ ｉｔ ｒ ａｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｔ ｌ ｃ ａ ｉａ ｉ ｎｏ ａ ｅｉ ｔｌ ｇ ｎ ｎ ｔ ｒ ｇ ｓ ｓ ｍ ． ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｔ ｆ ｎ ａｕ ｉ ｔ ｎ ｎ ｅｌ ｔ ｌ ｔ ｆ ｒ ｎ ｅ ｌ ｅ ｔ ｄ ｅ ｏ ｚ ｏ ｅｕ ｚ ｏ ｃ ｎ ｉ ｍｏ ｉ ｉ ｙ ｔ ｏ ｎ ｅ
基于ARM的无线网络视频监控系统设计与实现
基于ARM的无线网络视频监控系统设计与实现作者：邹翰刘昌华来源：《软件导刊》2016年第03期摘要：利用ARM cortex-A8开发一个无线网络视频监控系统。
采用系统采用B/S架构，用WiFi网络传输视频数据，由Web视频服务器、无线传输模块和远程监控终端3部分组成。
探讨Web视频服务器的软硬件设计，包括服务器硬件平台搭建、Linux系统移植部署、MJPG-streamer移植及WiFi网络构建。
测试结果表明，系统运行稳定，实时性较高，可实现多终端同时监控，采集到的图像清晰流畅，无明显失真，视频监控效果良好。
关键词：B/S架构；ARM cortex-A8；视频监控；WiFi；MJPG-streamer中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2016）003-0063-03作者简介：邹翰（1991-），男，湖北荆州人，武汉轻工大学数学与计算机学院硕士研究生，研究方向为嵌入式技术；刘昌华（1963-），男，湖北武汉人，武汉轻工大学数学与计算机学院副教授、硕士生导师，研究方向为计算机网络及应用、嵌入式FPGA设计。
0 引言随着平安城市和智能小区建设的快速发展，视频监控技术成为IT领域最热门应用技术之一。
视频监控技术经历了模拟视频监控、数字视频监控和网络视频监控3个阶段[1]。
有线网络视频监控系统[2]存在布线繁琐、监控点固定和在复杂环境下适应性差等问题；3G无线网络视频监控系统[3]由于受网络成本和通信速度的限制，应用范围并不广泛；WiFi网络技术具有使用成本低、传输速率高及网络构建简单的优点，更加符合市场需要。
结合嵌入式技术可靠性高、成本低、体积小和实时性强等特点，基于ARM的无线视频监控系统具有广泛的应用前景。
本文提出一种基于WiFi无线网络的视频监控系统。
1 系统概述该无线视频监控系统整体结构如图1所示，由USB摄像头采集视频图像，经搭载有Web 视频服务器的ARM平台进行压缩编码并传输到网络，各终端再通过无线网络接收，并在Web 浏览器中显示。
基于ARM微控制器无人机导航控制系统软件设计
关．【 ｌ无人机 ；导航 ；＾ － 词 ＲＭ；ｕ Ｏ －Ｉ Ｃ／ Ｓ Ｉ
中圈 分类号： Ｐ９． Ｔ ３１ 文献标识码： 文章壕号：１ ７ ９９ ２１ ） ３０９－２ ８ Ａ ０ －５９（０１ １－ １３０ ０
ＡＲＭ — ｓ ｄ Ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｂａ ｅ ｃ ｏ ｏ ｔ ｏ ｌ ｅ
ｃｎ ｏ ｗ ａ ｏｉ ｍｉ ＣＯ － Ｔ Ｓｔ ｄｓ ｎＵ Ｖ ｎｖｇｔ ｎｃｎ ｏ ｅｐｒ ｎ ｈｗ ｔａ ｃｍｐ ａｃ ｉ ｅｆｇｔ ｏｔ ｌａ ｌ ｒｈ ， ｕ ／ ＳＩ Ｒ Ｏ ｅｉ Ａ ａｉａｏ ｏｔ ｌｘ ｅｍｅｔ ｓｏ ｔ ｏ ｌ ｅｗｔ ｔ ｉ ｒ ｌ ｇ ｔ ｎ Ｉ ｏ ｇ ｉ ｒ ， ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｈ ｈ ｌｈ
摘 要：导航控制 系统是无人机实现 自主飞行的控制核 心，在采用 Ａ ． 微控制器，角速率陀螺 ，加速度计、Ｇ Ｓ ＲＭ Ｐ、 气 高 压 度传感器、差压传感器等硬件基础上 ，结合导 航控制律算法，在 ｕ ／ Ｓ Ｉ嵌入式实时 Ｃ Ｏ －Ｉ 操作 系 统下设计 实 现无人机 导航控制 ，实验表明其符合飞控 系统的高精度、小型化、数字化发展趋势，具有研究价值和广泛的应用前景。
基于ARM的嵌入式系统软件设计
基于ARM的嵌入式系统软件设计基于ARM的嵌入式系统软件设计是一种用于控制嵌入式设备的软件开发方法。
ARM（Advanced RISC Machine）是一种基于精简指令集计算机（RISC）架构的处理器设计，并广泛应用于移动设备、嵌入式系统和智能手机等领域。
在嵌入式系统中，ARM的设计具有低功耗、高性能和可靠性的特点。
在进行基于ARM的嵌入式系统软件设计时，有几个关键方面需要考虑。
首先，嵌入式系统软件设计需要通过分析硬件资源和需求来选择合适的操作系统。
常见的嵌入式操作系统包括实时操作系统（RTOS）、Linux和Android等。
RTOS适用于对实时性要求较高的嵌入式系统，而Linux和Android则适用于对实时性要求不高且需要强大功能的系统。
其次，软件设计需要定义系统的功能和需求。
这包括确定系统的输入输出接口、计算能力、内存需求和数据存储等。
根据这些需求，可以设计软件体系结构和模块划分方案。
第三，软件设计需要考虑系统的功耗管理。
基于ARM的嵌入式系统通常需要在保持性能的同时降低功耗。
可以采用频率调节、电压调节和睡眠模式等技术来优化功耗。
第四，软件设计需要考虑系统的安全性。
基于ARM的嵌入式系统可能涉及到用户隐私和敏感信息。
因此，在软件设计过程中需要采取相应的措施来保护系统和数据的安全。
第五，软件设计需要进行系统的性能优化。
可以通过编译优化、算法优化和并行计算等技术来提高系统的性能。
在进行基于ARM的嵌入式系统软件设计时，可以使用一些常见的开发工具和技术来帮助完成任务。
其中包括ARM开发板、ARM JTAG调试器、ARM嵌入式开发工具链（如Keil MDK-ARM）和ARM嵌入式操作系统（如FreeRTOS）等。
综上所述，基于ARM的嵌入式系统软件设计是一种灵活、高效和可靠的软件开发方法。
通过充分理解系统的需求和资源，选择合适的操作系统，优化系统的功耗和性能，保护系统的安全性，可以设计出满足用户需求的高质量的嵌入式系统软件。
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——７４——
万方数据
图３ ４８５通信接收中断控制程序框图
基于ＡＲＭ的上位机监控系统软件设计
３．７监控系统整体控制软件 系统整体控制软件，主要完成的功能是将各功
能模块有机地结合起来，实现各模块控制程序的协 调调用，整体控制程序框图如图４所示业的生产和应用中，许多设备对监控 系统的性能要求很高，这对监控系统的硬件和软件 设计都提出了很高的要求。功能、效率和成本成为 监控系统设计过程中需要考虑的重要因素。ＡＲＭ 内核是ＡＲＭ（Ａｄｖａｎｃｅｄ ＲＩＳＣ Ｍａｅｈｉｎｅｓ）公司面 向低运算市场设计的第一款ＲＩＳＣ（精简指令集计 算机）微处理器，具有高性能、低代码规模、低功 耗、小的硅片尺寸和低成本的特点…。基于ＡＲＭ 设计的监控系统，不仅功能强、效率高、成本低， 而且人机界面友好。
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李丹， 童亦斌， 金新民 北京交通大学电气工程学院,100044
电气应用 ELECTROTECHNICAL APPLICATION 2007,26(10) 2次
参考文献(3条)
1.周立功 ARM与嵌入式系统基础教程 2004
2.张健浪 液晶显示器技术内幕(续)[期刊论文]-微型计算机 2003(10) 3.崔如春.潭海燕 电阻式触摸屏的坐标定位和笔画处理技术[期刊论文]-仪表技术与传感器 2004(08)
Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｏｐｐｅｒ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｍｏｎｉｔｏｒ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ ＡＲＭ
ＬｉＤａｒｔ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｅｔＴｌｅｌｅｎｔ∞ｎｗａ弛ｄｅｓｉｇｎ ｂａｓｅｄ ｏｉｌ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａ耻
本监控系统ｌ殳计中用到的ＬＰＣ２２９４的功能模 块主要有：①内部Ｆｌａｓｈ存储器。②外部存储器 ＣＳ０、ＣＳｌ和ＣＳ２，用于外部ＲＡＭ、外部Ｆｌａｓｈ和 ＬＣＤ控制器接｜１。⑧定时器。④１２ｃ总线接口。⑤
万方数据
基于ＡＲＭ的卜位机监控系统软件设计
异步串行通信口ＵＡＲＴＯ。
３监控系统软件设计
３．１软件设计规范 为保证软件高效可靠的工作，又具有良好的扩
核心，将其与彩色液晶显示屏、触摸屏、Ｅ２ＰＲＯＭ 存储器、实时时钟以及ＲＳ４８５通信模块有机结合， 通过串行通信与下位机的监测装置相连，实现设备 状态的显示以及参数的修改和存储的功能。系统的 整体结构框图如图１所示，点画线方框内的部分为 下位机的监测装置。 ２．２模块选型
液晶屏显示模块选用ＳＨＡＲＰ公司生产的 ＬＱ０５７Ｑ３ＤＣ０２一ＬＣＹ９９０７３Ｂ ５．７寸ＴＦＴ真彩液晶
的读写控制 实时时钟ｘ ｌ ２ ２ ６和Ｅ２ ＰＲＯＭ存储器 ＦＭ２４ＣＬ６４都支持１２ｃ总线协议，读写的时序和步 骤也基本相同，只是器件的地址有所不同。１２ｃ总
一刀一
万方数据
嘭Ｚ量胡２００７年第２６卷第１０期 线接收／发送数据程序控制框图如图２所示。
基于ＡＲＭ的上位机监控系统软件设计 表２下位机发送信息格式
设计触摸屏的控制软件和设计按键的控制软件
嘭；与调２００７年第２６卷第１０期
一样，也需要有消抖和滤波等环节。另外，用户一 般会用手指、笔头等截面积不是很小的物体触击触 摸屏，屏上被触摸的面积相对较大。ＡＤＳ７８４３测 量出的坐标值是物体接触到屏的第一点的坐标，用 户两次触击同一点，其测量出的坐标也会有一定的 偏差。所得坐标值的精度受触摸屏本身电阻材料的 均匀性、ＡＤＳ７８４３模拟电子开关的内阻以及Ａ／Ｄ 转换器自身转换精度的影响。在设计触摸屏控制软 件时特别需要考虑这些因素。设计触摸屏控制软件 程序，首先应判断是否有点被触摸，如果有点被触 摸，则启动延时，等待延时时间到，如果仍有点被 触摸，再启动Ａ／Ｄ转换，连续多次读取坐标值， 将平均值作为最后的转换结果。 ３．４液晶屏显示和触摸屏控制的协调配台
完整的监控系统由硬件和软件两部分系统组 成，这两部分密切相关，相辅相成。一个好的硬件 平台，如果没有高效、可靠的应用软件做支持，其 功能也难于实现。本文摹于ＡＲＭ的监控系统的硬 件设计了一套高性能的运行软件，以提高系统的整 体性能。
２监控系统硬件
２．１系统结构 整个上位机监控系统以ＬＰＣ２２９４ ＡＲＭ芯片为
数据的接收采用中断的方式，其控制程序框图 如图３所示，数据的发送采用查询标志位的方式。
图２ ｆ２ｃ总线接收／发送数据程序控制框图
使用１２Ｃ总线时，首先将ＬＦＣ２２９４引脚功能 选择寄存器０（ＰＩＮＳＥＬ０）的第４—７位设置为 １０１０，以选择ｉ２Ｃ控制口，然后设置总线速率，再 使能１２ｃ，开始发送／接收数据…。为了提高程序 运行的效率，设计中设置１２Ｃ总线速率为４００ｋＨｚ。
ＬＰＣ２２９４ ＡＲＭ芯片是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司基于ＡＲＭ７ 内核生产的微处理器，是一个基于支持实时仿真和 跟踪的３２位ＡＲＭ７ＴＤＭＩ Ｓ”ＣＰＵ的微处理器， 并带有２５６ＫＢ嵌入的高速片内Ｆｌａｓｈ存储器。片内 １２８位宽度的存储器接口和独特的加速结构使３２ 位代码能够在最大时钟速率下运行。由于此系列芯 片有多个３２位定时器、８路１０位ＡＤＣ、多达９个 外部中断以及极低的功耗，使它们特别适用于工业 控制、医疗系统、访问控制和ＰＯＳ机…。
ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ ｃｚｙｓｔａｌ ｄｉｓ－
ｐｌ町，ｔｏｕｃｈ ８ｃｒｅｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄｏｃｋ ａｎｄ Ｅ２ＰＲＯＭ ｒｅａｄ／
ｗｒｉｔｅ，ａｎｄ ４８５ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｒｎｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｓｏｍｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔｓ
彤：易司２００７年第２６卷第１０期
基于ＡＲＭ的上位机监控系统软件设计
李丹童亦斌金新民
（北京交通大学电气工程学院 １０００４４）
摘要基于监控系统的硬件设计了一套高性能的软件，包括液晶显示、触摸屏控制、实时 时钟和Ｅ２ＰＲＯＭ存储器读写，以及４８５串行通信，并给出了部分程序框图和系统实际运行效果 图。
关键词ＡＲＭ液晶屏 触摸屏
图６参数设置界面
图４整体程序控制框图
４实验结果 以高压逆变器监控系统为例，触摸液晶屏显示
监控系统运行效果图如图５、图６所示。
图５状态显示界面
５结束语
基于ＡＲＭ的上位机监控系统，具有较强的功 能，能显示设备的运行状态、修改和存储参数、显 示实时时钟等。整个软件系统具有较好的可读、可 写和可移植性，显示的内容丰富，信息量大，且具 有很好的人机交互界面，在工业控制中有一定的应 用前景。
ｍｕｌｔ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｏｕｔ．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ
ｋ ｓｈｏｗｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＡＲＭ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｔｏｕｃｈ∞ｒｅｅｎ
收稿日期：２００６一】１—０３
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万方数据
基于ARM的上位机监控系统软件设计
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液晶整屏显示的数据量大，为７６ ８００Ｂ，而液 晶控制器的时钟周期为１０Ｍ，显示一屏的数据需 要几十毫秒的时间。为了提高程序执行的效率，显 示数据缓冲区的清空、赋值和液晶屏的刷新采取异 步的方式。每ｌＯＯｍｓ执行一次显示控制程序，第１ 个１００ｍｓ到时，执行数据缓冲区的清空；第２个 １００ｍｓ到时，执行缓冲区数据的·赋值；第３个 ｌＯＯｍｓ到时，执行液晶屏的显示刷新，然后再循环 执行。 ３．３触摸屏控制
展性和可移植性，软件设计遵循分层编写的原则， 且具有模块化的特点。软件设计按其功能分为主控 层、算法层和接口层。三层各自独立，层与层之间 只通过简单的状态标志位建立逻辑上的联系。主控 层不涉及具体的操作，只负责各个任务的调度、中 断的安排、时间和优先级的处理等。算法层负责具 体任务的执行，控制算法的实现。系统的主要功能 全都在算法层中体现。算法层中的各个程序模块之 间通过标志位来联系，一般不互相调用。每个标志 位具有明确的含义．尽量不要在多处对同一标志位 进行设置和清除。接口层主要负责与硬件的接口， 所有跟外设有关的操作都在该层进行处理。为了提 高软件的可读性、可写性和可移植性，整个监控系 统软件采用ｃ语言编写。 ３．２液晶屏显示
引证文献(2条)
1.李鹏.李郁侠.任丽丽.张斌 基于ARM-Linux与超声波技术的多功能监测系统设计[期刊论文]-电网与清洁能源
2010(4)
2.程治新.廖学兵.黄林昊.赵凌 基于ARM7的自行火炮火控系统测控平台研究[期刊论文]-计算机测量与控制
2009(12)
本文链接：/Periodical_dgjszz200710021.aspx
液晶屏需要显示的内容丰富、信息量大，其显 示软件的设计是整个软件系统设计的一个重点和难 点。液晶屏显示的内容主要有开机画面、密码认证 界面、系统状态界面、系统参数－匮置界面和当前时 间值等。
液晶屏的显示采用整屏刷新的方式，且数据的 存储和液晶屏的刷新采用异步动态的方式。这样不 仅便于程序的编写，有助于程序结构的精简．增加 程序的可读性和可移植性．而且可避免因长时间显 示一个固定画面而导致某些液晶像素过热、造成对 应的薄膜晶体管被烧坏【２ｊ。
参考文献
［１］周立功，等ＡＲＭ与嵌入式系统基础教程［Ｍ］．北 京：北京航空航天大学出版社，２００４．
［２］张健浪．液晶显示嚣技术内幕（续）［Ｊ］，微型计算 机，２００３（ｉ０）：９６—１０１
［３］崔如春．潭海燕电阻式触摸屏的坐标定位和笔画处 理技术［Ｊ］仪表技术与传感器，２００４（８）：４９—
５０．
液晶屏显示和触摸屏控制是两个独立的模块， 它们之间没有任何的连接，各自的坐标系、坐标原 点也是完全不同的，液晶屏的分辨率是３２０×２４０， 而触摸屏的分辨率是４ ０９６ ｘ ４ ０９６。触摸屏需要根 据液晶屏的坐标原点和精度重新定位坐标，使其测 量出的坐标与液晶屏上的坐标对应。把触摸屏固定 在液晶屏上，用笔尖等截面积较小的物体点击触摸 屏上对应的液晶屏的原点和对角点，测出这两点的 坐标值，设为（ｘｏ，Ｙｏ）和（Ｘｌ，Ｙ１）。则触摸