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基于ARM温度变送器的总体设计

基于arm温度变送器的总体设计
1.1arm处理器的选择
结合电磁流量计的应用背景,选择32位的嵌入式arm处理器。根据arm处理器的应用选型,并考虑到arm处理器价格、性能、集成度和功能、设计支持及开发工具的支持等因素,以及应用中对于以太网和usb接口功能的要求,选择了atmel公司的at91rm9200工业级芯片。
1.2嵌入式操作系统的选择
对于一种嵌入式操作系统通常有这样一些*估选择标准:实用性、需要消耗的资源数(包括sdram,flashmemory等)、支持软件的丰富程度、可靠性以及其执行性能等。linux已经被移植到了很多平台,包括arm,mips,sh3,alpha,x86,powerpc等,由成千上万的爱好者开发的应用软件、协议栈以及丰富的设备驱动程序;更重要的是这些驱动很多都以opensource的形式发布出来,使得大家都从中受益。
1.3总体设计框架
通过对电磁流量计的方案选择,并综合国内外电磁流量仪表产品的智能化、集成化、网络化的发展趋势,系统总体结构如图1所示。系统主要由硬件子系统和软件子系统组成。
电磁流量计的硬件子系统主要由电源模块、信号输入模块、cpu核心模块、励磁输出模块、人机交互模块、通信接口模块和调试接口模块组成。各模块的功能描述如下:
电源模块:为整个硬件子系统提供稳定可靠的电源。
cpu核心模块:由arm处理器、sdram,flash以及辅助电路构成zui小系统,同时也是运行嵌入式linux的基本硬件平台。
信号输入模块:将传感器输出的小电压或电流信号进行放大、滤波以及转换为数字量,以便进行软件处理。
励磁输出模块:通过d/a转换器输出低频三值矩形方波,并通过功率放大输出给传感器。
人机交互模块:由键盘接口和tft液晶显示接口组成,通过键盘和菜单界面进行系统参数设定,并由液晶屏实时显示瞬时流量、累积流量和流量曲线等。
通信接口模块:包括以太网接口、usb接口以及rs232接口,完成数据通讯和流量传输功能。
调试接口模块:由jtag调试接口和dbcom调试串口组成。
软件子系统由引导加载程序(bootloader)、嵌入式linux操作系统和应用软件组成。嵌入式linux的启动需要引导加载程序来辅助完成,linux、内核主要由进程管理、内存管理、文件系统管理、设备控制及网络协议等几个部分,为应用软件提供了运行环境。图中的硬件设备控制提供了硬件平台中相关的设备驱动程序,实现了操作系统与硬件之间的信息交互和控制,而系统函数调用为linux内核和应用软件之间的信息交互提供了接口。
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