基于ARM的起重机运行数据采集存储系统研究

发布时间：2023-05-06 06:09

　　随着嵌入式的广泛应用,对传统的数据采集系统的改造,开发新型的嵌入式采集系统,目前已成为研制的热点。起重机采集系统类似于飞机上的“黑匣子”,能自动记录起重机运行数据,并能以文件的形式存储起重机的运行数据,而且可以通过USB通信接口实现数据的转移。与传统的采集数据相比,此系统有采集速度快,性能稳,功耗低,读取数据方便的优点。只需插入U盘,几分钟内就可以将数据取走,避免了传统将电脑带入现场采集数据的缺点。在起重机采集系统的项目开发过程中,本人的主要工作是实现数据采集模块的设计,通过构建基于ARM微处理器和开源Linux操作系统的平台,实现起重机运行数据的U盘存储。 论文首先对课题研究的背景和整个系统做了概述;其次详述了系统的硬件设计和Linux移植到AT91RM9200平台的方法;然后详细讨论了系统的软件设计即基于Linux的U盘驱动的实现以及Mass Storage类协议及其子类UFI命令集,并采用单批量传输协议实现了部分UFI子类命令以实现对U盘逻辑扇区读、写等操作的驱动程序;在U盘上采用目前主流操作系统(Windows, Linux等)所支持的FAT32文件格式,实现了文件的读写等AP...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 嵌入式系统简介
    1.2 嵌入式数据采集系统的特点
    1.3 嵌入式数据采集存储的国内外发展现状
    1.4 课题背景及研究意义
    1.5 本文内容安排
第二章 系统概述
    2.1 起重机采集存储系统的整体概述
        2.1.1 系统简介
        2.1.2 系统的工作原理
    2.2 嵌入式处理器的选择
    2.3 嵌入式操作系统的选择
        2.3.1 选择操作系统应考虑的因素
        2.3.2 主流的开源嵌入式操作系统
        2.3.3 Linux 与ARM 的关系
第三章 系统的硬件设计
    3.1 数据采集模块设计
        3.1.1 模拟信号数据采集模块设计
        3.1.2 开关量采集模块设计
    3.2 CAN 总线接口电路设计
    3.3 存储模块设计
    3.4 数据转移模块设计
第四章 Linux在 AT91RM9200平台上的移植
    4.1 嵌入式 Linux 系统
    4.2 嵌入式 Linux 的移植
        4.2.1 U-Boot 的移植
        4.2.2 内核的移植
        4.2.3 内核的配置和编译
        4.2.4 根文件系统的移植
第五章 系统的软件设计
    5.1 U 盘驱动的实现
        5.1.1 AT91RM9200 的USB 主机端口的驱动
        5.1.2 U 盘的设备驱动程序
        5.1.3 Linux 自带驱动usb.storage 的简要原理分析
        5.1.4 对usb.storage 的简化
        5.1.5 U 盘驱动程序的实现
    5.2 FAT32 文件系统的结构和原理
        5.2.1 引导扇区
        5.2.2 FAT 区
        5.2.3 根目录区（Root Directory Region）
        5.2.4 数据区
    5.3 FAT32 文件系统的实现
        5.3.1 文件系统的选择
        5.3.2 FAT32 文件系统的创建方法
        5.3.3 文件系统的优化
    5.4 应用程序设计
        5.4.1 数据采集模块软件设计
        5.4.2 通信模块的软件设计
        5.4.3 数据的存储模块软件设计
        5.4.4 数据的转移
第六章 结论
参考文献
致谢
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本文编号：3809186