数据采集装置嵌入式ARM9核心板的设计与实现

发布时间：2021-11-26 03:48

　　随着经济的发展和工业化进程加快,大型设备能否正常运作成为生产安全、加快科技进步、节约维修成本的关键因素,设备状态监测与故障诊断技术应运而生。它可以确定设备工作是否正常,能早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势,正确运用可以带来明显的经济效益和社会效益。本文结合嵌入式技术和无线通讯技术,根据设备监测系统的现状和实际需求,给出了数据采集装置核心板的总体方案,设计出了一个基于AT91SAM9263微处理器和Linux操作系统的无线通讯核心板。该核心板主要负责对前端采集的数据排列、打包并通过ASUS WL167G无线网卡以TCP/IP协议发送到监测工作站,进一步分析处理。本文详细地阐述了核心板的硬件实现过程,以及各个模块的设计电路原理图。核心板由两部分组成,以AT91SAM9263微处理器为主的最小系统、Flash、SDRAM存储器和部分10/100以太网接口电路高度集成于一块板子,外围扩展的USB接口、触摸屏接口、LCD接口和各种调试口都放在底板。本文重点描述了Linux操作系统的移植过程,介绍了AT91SAM9263微处理器存储空间的划分,探讨了引导程序U-Boot和BootStrap... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 研究现状与发展趋势
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文结构
第2章 嵌入式核心板总体设计
    2.1 嵌入式核心板功能需求
    2.2 嵌入式核心板的总体设计
    2.3 嵌入式Linux的架构分析
    2.4 本章小结
第3章 AT91SAM9263核心板及其底板的硬件设计
    3.1 基于AT91SAM9263的核心板设计
        3.1.1 主控微处理器简介
        3.1.2 时钟电路设计
        3.1.3 电源电路设计
        3.1.4 复位电路设计
        3.1.5 Flash存储器接口电路设计
        3.1.6 SDRAM存储器接口电路设计
        3.1.7 以太网接口电路
        3.1.8 扩展接口电路
    3.2 底板设计
        3.2.1 底板电源电路设计
        3.2.2 JTAG调试端口设计
        3.2.3 RS232接口电路设计
        3.2.4 USB接口电路设计
        3.2.5 IIC总线接电路设计
        3.2.6 触摸屏接口电路设计
        3.2.7 LCD接口电路设计
    3.3 PCB的制作
    3.4 本章小结
第4章 嵌入式Linux操作系统的构建
    4.1 嵌入式Linux操作系统介绍
    4.2 Bootloader引导程序介绍与移植
        4.2.1 存储空间的划分
        4.2.2 BootLoader引导流程
        4.2.3 BootLoader代码结构
        4.2.4 Bootloader移植
        4.2.5 BootLoader配置
    4.3 Linux操作系统的裁剪与移植
        4.3.1 Linux内核的模块结构
        4.3.2 内核的加载机制
        4.3.3 Linux内核的移植
    4.4 Linux根文件系统制作
    4.5 文章小结
第5章 Linux下USB无线网卡驱动程序的开发
    5.1 Linux设备驱动介绍
    5.2 USB无线网卡驱动体系分析
        5.2.1 USB驱动体系分析
        5.2.2 网络驱动体系分析
        5.2.3 USB无线网络驱动体系分析
    5.3 USB无线网卡驱动设计与移植
        5.3.1 USB无线网络驱动设计
        5.3.2 驱动程序关键代码研究
        5.3.3 无线网卡驱动程序移植
    5.4 本章小结
第6章 嵌入式核心板功能测试
    6.1 串口测试
    6.2 USB测试
    6.3 无线网卡通讯测试
    6.4 带宽测试
    6.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文
附录B 攻读学位期间参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM的嵌入式Linux无线网卡设备驱动研究[J]. 杨勇,叶梅,张秦艳,初元萍,胡磊.  核电子学与探测技术. 2010(04)
[2]工业CT用数据采集与传输系统设计及实现[J]. 王珏,谭辉,黄亮,徐利兵.  仪器仪表学报. 2009(04)
[3]基于ARM的无线网卡设备驱动设计[J]. 王标,郭敏,单保慈.  现代电子技术. 2009(07)
[4]基于Internet的嵌入式监控系统设计[J]. 宋兴亮,姜培刚,丁士钰.  机床与液压. 2009(02)
[5]基于ARM的嵌入式Linux无线网卡设备驱动设计[J]. 杨勇,张秦艳,叶梅.  科技信息(学术研究). 2008(34)
[6]电力设备状态检修实施技术的研究[J]. 黄凌洁,王玮,吴振升.  电气开关. 2007(06)
[7]基于ARM的嵌入式系统开发[J]. 黄志武,沈武英.  孝感学院学报. 2007(03)
[8]基于ARM9系统的USB无线网卡驱动程序设计[J]. 郭磊,廖启征,魏世民,蔡坤,李伟.  计算机系统应用. 2007(01)
[9]应用于电阻式触摸屏的ADS7846控制器[J]. 张耀麒.  电子科技. 2006(09)
[10]基于ARM 920T嵌入式通信控制系统设备驱动开发[J]. 王松月,杨福兴.  电力自动化设备. 2006(06)

硕士论文
[1]通信开关电源及其嵌入式监控系统的研究与设计[D]. 谭岳德.中南大学 2010
[2]基于S3C2410X嵌入式核心板的设计与制作[D]. 云慧峰.内蒙古大学 2010
[3]嵌入式网络考试系统终端软件的设计和实现[D]. 张路.北京邮电大学 2009
[4]通用PXA270嵌入式开发平台设计与实现[D]. 周祺睿.西南交通大学 2008
[5]发电机组设备在线监测故障诊断系统研究[D]. 李睿.湖南大学 2007
[6]磨床进给参数检测系统及其应用[D]. 项文君.浙江大学 2005



本文编号：3519336