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基于ARM的循环水动态模拟装置测控与数据处理系统的研究与实现

作　者: 张艳艳
导　师: 于忠得
学　校: 大连工业大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 循环水动态模拟装置 嵌入式系统 ARM uCLinux MiniGUI
分类号: TB495
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


循环水动态模拟装置是定量评价循环水水质、筛选水质配方的实验装置。实验中，要求精确模拟工业现场循环水经过换热器的入口温度、出口温度、流量、蒸汽热介质温度、循环水电导、PH值等参数，在实验装置中，通过对以上参数的精确测控实现精确模拟，参数的测控精度将直接影响实验结果和评价结论。因此，用于循环水动态模拟装置的计算机测控系统，必须具有很高的测控精度和可靠性，同时具有实验数据分析处理能力和网络支持功能。本论文探讨和研究了实现上述测控要求、数据处理要求的计算机系统整机方案。硬件系统以32位ARM微处理器S3C44B0X为核心，设计了数据采集电路、控制输出电路、彩色LCD人机界面、触摸式按键、网络接口等硬件电路。软件系统以uCLinux操作系统为核心，根据需要对uCLinu做了必要的裁剪，并移植到系统中；实现了JFFS2文件系统的移植；设计了uCLinux操作系统下的部分硬件电路的驱动程序；在MiniGUI支持下，设计了部分操作界面；通过boa服务器的移植实现了实验过程的以太网远程监控。上述的部分软硬件已经实现，并通过测试。实验测试及分析说明，研究的整机方案，在测控精度、人机界面质量、远程监控、实验数据处理等方面，能够满足循环水动态模拟装置的应用要求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究的背景和意义  8-9
  1.2 国内外发展现状  9-10
  1.3 研究的主要内容  10-12
第二章 硬件系统的研究与设计  12-20
  2.1 系统微处理器的选型  12-13
  2.2 外围电路模块设计  13-20
    2.2.1 Nor Flash  13-14
    2.2.2 SDRAM  14-15
    2.2.3 Nand Flash  15-16
    2.2.4 LCD 和触摸屏  16-17
    2.2.5 电源电路  17
    2.2.6 数据采集电路  17-18
    2.2.7 控制输出电路  18-19
    2.2.8 网络通信电路  19-20
第三章 硬件设备驱动的设计与实现  20-26
  3.1 设备驱动概述  20
  3.2 设备驱动程序的设计流程  20-21
  3.3 设备驱动程序的设计与实现  21-26
    3.3.1 触摸屏驱动程序设计  21-25
    3.3.2 将触摸屏驱动配置到 uCLinux 内核  25-26
第四章 嵌入 uCLinux 操作系统的研究  26-36
  4.1 嵌入式操作系统概述  26
  4.2 uCLinux 概述  26-27
  4.3 基于 Bootloader 的系统初始化  27
  4.4 uCLinux 内核的移植与配置  27-31
    4.4.1 建立 uCLinux 内核目录  27
    4.4.2 建立交叉编译环境  27-28
    4.4.3 修改 uCLinux 内核源码  28-29
    4.4.4 uCLinux 内核配置  29-31
    4.4.5 uCLinux 内核编译  31
  4.5 建立文件系统  31-36
    4.5.1 JFFS2 文件系统的移植  32-34
    4.5.2 JFFS2 文件系统内核配置  34-35
    4.5.3 创建 JFFS2 镜像文件与挂载  35-36
第五章 基于 MiniGUI 图形界面的研究与设计  36-48
  5.1 嵌入式 GUI 概述  36
  5.2 MiniGUI 的安装  36-38
  5.3 MiniGUI 应用程序的研究与设计  38-48
    5.3.1 循环水动态模拟测控系统主界面的设计  38-42
    5.3.2 报警设定窗口的设计  42-45
    5.3.3 系统时间设定窗口的设计  45-47
    5.3.4 添加 MiniGUI 应用程序到系统内核  47-48
第六章 Web 服务器的研究与实现  48-51
  6.1 嵌入式 Web 服务器概述  48
  6.2 boa 服务器的移植  48-49
  6.3 CGI 程序研究与设计  49-51
    6.3.1 CGI 概述  49
    6.3.2 CGI 程序与网络源代码设计  49-51
第七章 样机功能测试  51-53
  7.1 样机功能测试  51-53
第八章 结论与展望  53-54
  8.1 结论  53
  8.2 展望  53-54
参考文献  54-55
致谢  55-56
附录 A 触摸屏驱动  56-61
附录 B MiniGUI 主界面程序  61-69
附录 C CGI 程序  69-71

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工业通用技术与设备 > 工厂、车间 > 给水、排水
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