基于ARM和Linux数据采集系统的设计与实现.
基于ARM的数据采集系统与设计.
基于ARM的数据采集系统与设计近些年来,随着以计算机技术、通信技术为主的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用,嵌入式系统也受到了越来越多的重视,日益广泛的应用与工业控制、移动通讯、家用电器以及消费电子设备中。
而数据采样在现代工业中发挥着非常重要的作用,工业设备的监测和控制都离不开数据的采集。
但传统的基于单片机系统的数据采样模块因为无法或很难完成操作系统的嵌入、文件的管理、各种接口的连接、与Internet的互联、大容量存储器的扩展等功能,所以在许多领域的应用受到限制。
针对这些问题,设计开发了基于Linux操作系统的嵌入式数据采集模块。
本文在综合分析了现有数据采集系统存在问题的基础上,新设计的嵌入式数据采集系统采用板卡式结构提高了系统的可扩展性和灵活性;采用嵌入式Linux内核作为系统的运行、调度的核心,提高了系统的软件可移植性和稳定性;采用基于ARM9核的32位嵌入式微处理器,作为控制、处理和通信的核心,提高了整个硬件系统的处理能力、控制灵活性以及抗干扰能力,并降低了功耗。
系统有强大的网络通信能力,为接入Internet提供了可能。
基于ARM的嵌入式数据采集与处理系统结构清晰、通用性好、可扩展性强,可为各种嵌入式应用提供一套完整的硬、软件解决方案,在工业测量与控制领域具有较为广阔的应用前景。
【相似文献】[1]. 姜换新.ARM嵌入式系统C语言编程[J].计算机应用与软件, 2003,(10)[2]. 胡和智,刘军芳.嵌入式Linux文件系统的构造[J].科技信息, 2006,(04)[3]. 陈竞,刘玉,熊祖彪.PC与ARM嵌入式系统间串口通信功能的实现[J].微计算机信息, 2005,(13)[4]. 李灵佳,董华瑾.嵌入式Linux系统的移植研究[J].辽宁师专学报(自然科学版), 2006,(02)[5]. 刘玥,李韶远.ARM嵌入式系统GUI开发研究[J].微计算机信息, 2007,(14)[6]. 周德新,张向利.Linux与嵌入式操作系统[J].桂林电子工业学院学报, 2000,(04)[7]. 高玉龙,朱秀珍,张兴周.基于ARM的家庭智能化系统设计与实现[J].应用科技, 2003,(09)[8]. 万永波,张根宝,田泽,杨峰.基于ARM的嵌入式系统Bootloader启动流程分析[J].微计算机信息, 2005,(22)[9]. 闵华松,李爱平.ARM平台的Microwindows图形编程[J].电子设计应用, 2005,(11)[10]. 罗永道,罗徽,廖宁放.基于uC/OS的嵌入式系统通信接口设计[J].微计算机信息, 2006,(20)【关键词相关文档搜索】：控制理论与控制工程; 嵌入式系统; ARM; 数据采集; Linux操作系统【作者相关信息搜索】：武汉科技大学;控制理论与控制工程;程耕国;张瀛;。
基于ARM的数据采集系统的设计
基于ARM的数据采集系统的设计数据采集系统是一种用于收集、处理和存储数据的技术解决方案。
在当今信息化社会中，数据采集系统的设计和应用变得越来越重要。
本文将介绍基于ARM架构的数据采集系统的设计原理和关键技术。
第一部分：引言数据采集系统在工业自动化、物联网和传感器网络等领域广泛应用。
它可以收集各种环境参数、物理量等数据，为决策和分析提供基础。
本文将以ARM架构为基础，设计一种高效可靠的数据采集系统。
第二部分：ARM架构概述ARM架构是一种低功耗、高性能的处理器架构，广泛应用于嵌入式系统和移动设备。
其特点是低功耗、高效能和可扩展性，非常适合用于数据采集系统的设计。
第三部分：数据采集系统设计原理3.1 系统架构设计基于ARM架构的数据采集系统的设计需要考虑到硬件和软件的结合。
硬件方面，需要选择适合的传感器和通信模块，并设计合理的电路板布局。
软件方面，需要开发适合ARM架构的驱动程序和数据处理算法。
3.2 传感器接口设计数据采集系统需要与各种传感器进行连接，获取各种环境参数和物理量的数据。
通过ARM的通用IO口和模拟输入功能，可以与各种传感器接口匹配，实现数据的准确采集。
3.3 数据存储与处理设计采集到的数据需要进行存储和处理，以便后续的分析和应用。
基于ARM架构的数据采集系统可以利用内置的存储器和外部存储器进行数据的存储，并通过ARM的高性能处理器进行数据的实时处理和分析。
第四部分：关键技术介绍4.1 低功耗设计技术ARM架构的数据采集系统需要考虑低功耗设计，以提高系统的工作时间和稳定性。
通过适当的电源管理和功耗优化技术，可以降低系统的功耗，延长系统的使用寿命。
4.2 实时性要求技术某些数据采集应用对实时性要求较高，需要将采集到的数据及时传输和处理。
在基于ARM架构的数据采集系统中，可以通过优化系统的中断响应和任务调度来实现实时性的要求。
第五部分：实例分析以某工业自动化场景中的数据采集系统设计为例，介绍基于ARM 架构的具体实现。
基于ARM+Linux的高速数据采集系统
ｐ ｏｅ ｓｒ ｃ ｍ ｉ ２ ＭＢ Ｄ Ａ ａ ｄ２ ６ Ｆ Ａ Ｈ ｆｒ ｙ ｔ ｅｉ ， ｅ ｉ ｄｄ ｃ ｓｉ ｆ ｈ ｂｅｔ ｅ ｒ ｃ ｓ ， ｏ ｂｎ １ ８ Ｓ Ｒ Ｍ ｎ ５ ＭＢ Ｌ Ｓ ｓ ｍ ｄ ｓ ｎ ｄ ｔ ｌ ｉ ｕ ｓ ｎｏ ｅｏ ｊｃ ｖ ｓ ｏ ｅ ｏｓ ｅ ｇ ａｅ ｓ ｏ ｔ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ａｓｔ ｏｎｉ ｕ ｕｓｄｅ ｌｐ ｅ ｔｏ ｌ ｃｒ ｎ ｃｉ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｓ ｔｍ ｓ ｍ ｂ ｄ ｄ ｃ ｔｏ ｙｓｅ ｓｉ ｔａ ｔ ｈｅｃ ｔｎ ｏ ｖｅｏ ｍ ｎ ｆｅｅ ｔｏ ｉ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｙｓｅ ，ｅ ｅ ｄｅ ｏｎｒ ｌｓ ｔｍ ｎ ｉ ｄ ｓｒ ｎ ｇ ｉｕｌ ｅｈａ ｅ ｎｗｉ ｌ ｅ ，ｈｉ ｏ ｂｎａｉｎ ｆａｃ ｅ ｃ ｌｐａ ｔｉ ｈ ｃ ａ ｅ ｉｎ ｏ ｅＡＲＭ ｎ ｕ ｔｙａ ｄ ａ ｒｃ ｔ ｓｂ ｅ ｄｅｙｕｓ ｄ ｔ ｓｃ ｍ ｉ ｔｏ ｏ ｈ ｍｉａ ｌｎ ｎｔ ｅａ ｔ ｌ ｓｇ ｆｔ ｕｒ ｕ ｄ ｈ ｍ ｉｒ ｒ ｃ ｓ ｏ ｔ ｍ ｂ ｄｄ ｄ Ｌｉ ｕ ｃｏｐ ｏ ｅ ｓ ｒｗｉｈ ｅ ｅ ｅ ｎ ｘ，ｈ ｇ —ｐｅ ｄ ｄ ｔ ｃ ｕｉｉｉｎ ｓ ｔｍ ，ｉ ｒ ｅ ｏ ａ ｈｉｖｅｔ ｅ ｅ ｆ ｎｃｉ ｎ ， ｉ ｈ ｓ ｅ ａ ａａ ｑ ｓｔｏ ｙｓｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｃ ｅ ｈ ｓ ｕ ｔｏ ｓ Ａ ＲＭ ｎ ｔ ｓ ｕ ｓｏｎ ｐ ｐｅ ｎｄ Ｌｉ ｕｘ ｏ ｒ ｔｎｇ ｓ ｔｍ ｓ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔｏ ￥ ｉ ｈｅｄｉｃ ｓ ｉ ａ ｒａ ｎ ｐｅａ ｉ ｙｓｅ ，ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅｌｃｉ ｎ ３Ｃ２４１ ０ ＡＲＭ ９ Ｔ－ ｓ ｄ ２０ ｂａ ｅ
Ｂａ ｅ ｎ ｔ ＲＭ ＋Ｌｉ ｕｘＨ ｉ ｈ—ｐｅ ｄ Ｄ ａ ａＡｃ ｓ ｄ ｏ ｈｅＡ ｎ ｇ ｓ ｅ ｔ ｑｕｉｉｉ ｎ Ｓ ｔ ｍ ｓｔｏ ｙｓｅ
基于ARM和嵌入式Linux的远程数据采集系统的软件设计
同时也要简单一些 ,是一种比较常用的方法 。本设计所采用的
就是无连接的 UDP方式 。
在 L inux中 Socket数据传输是一种特殊的 I/O , Socket也是
一种文件描述符 。L inux提供了标准的系统调用 ,可以比较方便
地实现客户 /服务器模型中数据的传送和接收 。为了更好地说
明 Socket的编程原理 ,下面给出几个常用的系统调用函数的说
Software D esign of Da ta Acqu isition and M on itor ing System Ba sed on ARM and Em bedded L inux
CHEN Pu, L IU W en2bo
(Nanjing University of Aeronautics and A stronautics, Nanjing 210016, China)
int adc_read ( struct file 3 file, char 3 buffer, size_t count, loff_t
3 ppos)
{ int adc_value; if ( count ! = sizeof adc_value)
return - E INVAL; adc_value = readadc ( ) ; / /读取 A /D转换
过查询的方式等待 A /D的转换结束 ,读取转换结果并返回给上
层函数 。需要注意的是 L inux把存储空间分为内核空间和用户
空间 ,操作系统和驱动在内核空间运行 ,而应用程序在用户空间
运行 , A /D采集的数据在内核空间要通过系统函数 copy_to_user
交换到用户空间 。具体的代码实现如下 :
·54·
基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统的开题报告
基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统的开题报告一、选题背景在当前快速发展的物联网时代，嵌入式系统的应用越来越广泛。
特别是，嵌入式数据采集与远传系统以其高效、可靠、低成本的特点在工业领域得到了广泛应用。
嵌入式数据采集与远传系统的主要作用是将分布在不同地方的传感器节点的数据采集、处理、传输和控制统一起来，实现对生产过程的实时监测和控制。
目前，针对不同场景的嵌入式数据采集与远传系统已有较成熟的解决方案，但也存在一些问题，如传输带宽不足、数据传输延迟高、系统可靠性不高等。
在这种背景下，本课题将采用基于ARM-Linux的嵌入式系统作为平台，借助Linux操作系统的稳定性和强大的扩展性，设计一种高效、可靠、低成本的数据采集与远传系统。
该系统将采用现代化的通信协议与传输技术，支持多种传感器及监测设备的数据采集和实时传输，同时保证传输效率和数据安全性。
二、课题意义本课题的研究内容主要有以下几点：1.设计一种高效、可靠、低成本的数据采集系统，为生产过程监测及控制提供可靠的技术基础，从而提高生产效率和质量。
2.探索基于ARM-Linux的嵌入式系统的应用，拓展嵌入式系统在数据采集领域的应用范围。
3.借助现代化通信手段，实现传感器数据的远程传输，有效解决传输带宽不足、数据传输延迟高等问题，提高数据传输的效率和可靠性。
4.开发一种带有数据安全保障的数据传输方案，防止敏感数据的泄露。
三、研究内容本课题研究内容主要包括以下几个方面：1.嵌入式系统设计采用ARM-Linux操作系统，搭建基于ARM的嵌入式系统。
利用嵌入式系统的特点，对传感器数据进行采集、分析处理，并控制实际设备的运行状态。
2.数据采集及传输技术研究利用常见的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光强传感器、运动传感器等，进行数据采集。
同时，选择合适的通信协议和传输技术，实现数据的高效、可靠的远程传输。
3.数据安全性保障研究设计一种数据安全传输方案，保障数据在传输过程中的安全性和完整性，防止数据泄露和损坏，并提高系统的可靠性。
《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》
《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》一、引言随着信息技术的飞速发展，数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。
嵌入式Linux作为一种轻量级、高效率的操作系统，在数据采集系统中得到了广泛应用。
本文将介绍基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现，旨在为相关领域的研究和应用提供参考。
二、系统需求分析在系统需求分析阶段，我们首先需要明确数据采集系统的功能需求和性能需求。
功能需求主要包括：能够实时采集各种类型的数据，如温度、湿度、压力等；能够实时传输数据至服务器或本地存储设备；具备数据预处理功能，如滤波、去噪等。
性能需求主要包括：系统应具备高稳定性、低功耗、快速响应等特点。
此外，还需考虑系统的可扩展性和可维护性。
三、系统设计1. 硬件设计硬件设计是数据采集系统的基础。
我们选用一款具有高性能、低功耗特点的嵌入式处理器作为核心部件，同时配备必要的传感器、通信模块等。
传感器负责采集各种类型的数据，通信模块负责将数据传输至服务器或本地存储设备。
此外，还需设计合理的电源模块，以保证系统的稳定性和续航能力。
2. 软件设计软件设计包括操作系统选择、驱动程序开发、应用程序开发等方面。
我们选择嵌入式Linux作为操作系统，具有轻量级、高效率、高稳定性等特点。
驱动程序负责与硬件设备进行通信，实现数据的采集和传输。
应用程序负责实现数据预处理、存储、传输等功能。
四、系统实现1. 驱动程序开发驱动程序是连接硬件和软件的桥梁，我们根据硬件设备的接口和协议，编写相应的驱动程序，实现数据的实时采集和传输。
2. 应用程序开发应用程序负责实现数据预处理、存储、传输等功能。
我们采用C/C++语言进行开发，利用Linux系统的多线程、多进程等特性，实现系统的并发处理能力。
同时，我们利用数据库技术实现数据的存储和管理，方便后续的数据分析和处理。
3. 系统集成与测试在系统集成与测试阶段，我们将硬件和软件进行集成，进行系统测试和性能评估。
基于ARM的嵌入式工业过程数据采集记录系统的研究与实现的开题报告
基于ARM的嵌入式工业过程数据采集记录系统的研究与实现的开题报告一、研究背景和意义嵌入式系统是一个集成了计算机硬件、软件和系统工程知识的综合系统，其广泛应用于工业、交通、医疗、通讯等各个领域，其应用范围不断扩大。
而在实际应用中，基于嵌入式系统的工业过程数据采集记录系统在保证工业过程稳定、安全生产等方面的重要意义不可忽视。
在这样的背景下，开展基于ARM的嵌入式工业过程数据采集记录系统的研究与实现，具有较高的实际应用价值和研究意义。
二、研究内容和方法（一）研究内容：本次研究主要围绕基于ARM的嵌入式工业过程数据采集记录系统展开，具体研究内容包括：1. 基于ARM架构的嵌入式系统软硬件环境搭建；2. 基于Linux操作系统的数据采集记录系统的设计与实现；3. 数据采集模块的设计与实现；4. 数据存储模块的设计与实现；5. 数据传输模块的设计与实现；6. 数据分析模块的设计与实现；7. 编写应用程序，实现数据的可视化呈现；（二）研究方法：1. 系统学习嵌入式系统、ARM架构以及Linux操作系统等技术知识；2. 根据研究内容，细化研究目标和任务，制定详细的研究计划；3. 设计和实现嵌入式工业过程数据采集记录系统的各个模块；4. 对系统进行测试和优化，确保系统稳定性、可靠性和安全性；5. 分析数据采集结果，对数据进行处理和分析，实现数据的可视化呈现；6. 总结研究成果，提出进一步完善的思路和建议。
三、研究预期结果1. 实现基于ARM的嵌入式工业过程数据采集记录系统，能够稳定、可靠地进行数据采集、记录、存储和传输；2. 实现数据的分析和处理，实现数据的可视化呈现；3. 获得系统测试数据，并对测试数据进行分析和处理，得到一定的数据分析结果；4. 撰写论文并发表相关学术论文。
四、研究计划和进度安排1. 第一周-第二周：嵌入式系统、ARM架构、Linux操作系统等技术知识的学习和研究；2. 第三周-第四周：设计系统模块，绘制系统框图，并根据系统框图进行模块实现；3. 第五周-第六周：进行系统测试，发现并解决系统问题；4. 第七周-第八周：数据分析和处理，绘制数据图表；5. 第九周-第十周：论文的撰写和修改；6. 第十一周：论文的完成和提交。
基于ARM和Linux的数据采集系统及其在电能质量监测中的应用
备 驱 动
底 板 上 分 布 有 各 个 功 能 模 块 ， 主 要 包 括 ：Ｃ ＬＤ 触 摸 屏 、 网络 模 块 、 串 口通 讯 、Ｕ Ｂ 接 口 、 １ 接 Ｓ ０ 口 、 Ｓ Ｉ 口 等 。 显 示 模 块 采 用 Ｎ Ｃ ２ ６ 色 Ｐ接 Ｅ的 ５Ｋ ２ ０ ３ ０ ３ ５英 寸Ｔ Ｔ真 彩液 晶屏 ，带 触摸 功 能 ， ４ ｘ ２／ ． Ｆ 可 以实现 应用 程序 和 操 作 系统 的用 户 交 互功 能 ，也
Ｅ ＶＲ Ｎ Ｅ Ｔ Ｌ Ｐ Ｐ Ａ ＩＩＹ＆Ｒ ＬＡ ＩＩ Ｎ ＩＯ Ｍ Ｎ Ａ Ａ Ｔ ＢＬＴ Ａ Ｅ ＩＢＬＴ 环境适应性和可靠性 ●面 Ｙ
为 了增加 系 统 的灵 活 性和 可 重用 性 ，硬 件 系统 采 用 核 心板＋ 板 的设计 方 案 ，如 图ｌ 示 。核 心板 底 所 可 以重复 使用 ，而底 板 则 可 以根据 产 品的需 求 、成 本 的 高低 、接 口的种 类 进行 裁 剪 。在 满足 系 统 需求 的同时不会 造成 资源 的浪 费 。 核 心 板 是 整 个 系 统 的 心 脏 ， 主 要 由Ａ Ｍ 处 理 Ｒ
Ｌ ｎ ｘ ． ． ９ ４＋Ｑ ｏ ｉ － ． ． ，是应 用程序 运行 ｉｕ ２ ６ ２ ． ｔ ｐ ａ ２２ ０
的平 台 。
对 于 操 作 系 统 而 言 ，Ｌ ｎ ｘ 着 理 想 的特 性 ： ｉｕ 有
低 成 本 、高 可靠 性 、 极好 的 网络 和 多任 务支 持 ，更 重要 的是它 的开放 源码 ， 使用 者不仅 能免 费使 用 ， 让 更能够 根据 自身 需要 量身定 制 。 因此除 了节省 支 出
『 设备 驱动
文件 系统
Ｌｎ ｘ 作 系 统 ｉｕ 操
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基于ARM和Linux数据采集系统的设计与实现
对温度、湿度、压力等数据的采集在很多工农业生产中都普遍存在着。
目前大部分的数据采集系统使用8位单片机作为控制器,由于单片机自身功能的限制,它的采样速率,数据采集的方式等均受到一定的限制,而且它没有自己的操作系统,可视性和可操作性相对比较差。
因此,研究一种新型的、具有高速的采样速率、多样化的数据采集方式以及操作性非常强的数据采集系统非常的有必要。
本论文采用三星公司的ARM9内核的S3C2410作为主控制器,嵌入式Linux作为操作系统,通过S3C2410的RS-485、I~2C总线来控制和传输由不同类型数据采集器采集到的数据;利用嵌入式图形用户界面GUI的编程工具
Qt/E(Qt/Embedded)设计的用户界面,结合开源嵌入式数据库Sqlite3,实现对各种不同数据采集器的控制和数据的采集;利用Linux系统中的Video4linux编程实现对现场的视频监视;同时利用S3C2410的GPIO和中断口设计的键盘能够像PC键盘那样方便的对用户界面进行操作,整个系统完成数据的采集、传输、存储、监视等功能。
此系统不但减少了使用处理器的数量,而且采样速率,采样精度等都有比较大幅度的提高,同时通过实时的视频监视还可以及时知道数据现场的情况,这些对复杂环境下的数据采集尤为有利。
本论文的重点是完成用户界面的设计、键盘驱动及与Qt/E的键值映射、RS-485及I~2C总线驱动和视频监视的实现。
本论文完成了整个数据采集系统的初步设计,在油气田开采现场的数据采集中运行效果良好,虽功能尚待进一步完善,但具有一定的实用价值。
【相似文献】
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[7]. 陈惠滨,黄海.ATMega128 IAP技术在移动数据采集器中的应用[J].电子器件, 2005,(01)
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[10]. 万长胜,金革,王坚,李昔华.用Qt进行面向对象软件的设计与开发[J].核电子学与探测技术, 2004,(03)
【关键词相关文档搜索】：信号与信息处理; 数据采集; 视频监视; Qt; Sqlite3
【作者相关信息搜索】：西南交通大学;信号与信息处理;蒋朝根;胡章勇;。