您现在的位置:首页 > 技术支持技术支持

基于ARM9的嵌入式Linux地震数据采集系统

发布时间:2018-09-15 06:57:46  来源:大电流电感厂家   查看:

【摘要】本文简要地介绍了微处理器AT91RM9200和嵌入式LINUX操作系统,同时讨论了地震数据采集系统的硬件设计以及相应的软件设计方法。
【关键词】AT91RM9200嵌入式inux操作系统数据采集

随着数字技术的飞速发展,数字化仪器已成为观测技术领域的主流仪器,因而数据采集技术也成为观测技术领域中一个十分重要的技术环节。众所周知,地震预报是一个的世界性难题,作为地震预报的基础,地震及地震前兆观测数据的地位可想而知,获得真实、可靠的观测数据取决于地震观测仪(包括传感器和采集器两部分)。伴随着计算机的迅速发展,以嵌入式为平台的数据采集系统就应运而生了,它具有可靠性高,体积小,易扩展、功能强,开发周期短、成本低。本论文是基于东方地球物理公司地震采集系统设计项目,采用ARM9的嵌入式系统,因此对其研究具有非常重要的现实意义。

1 总体设计方案

作为一个通用的工业数据采集系统的硬件平台,其基本目的是获取外界信号,例如模拟量、开关量,并且能够将数字量信号,转化成模拟量信号输出,以达到对外部设备的控制。在此基础上,本文所要设计的系统有以下的要求:www.51kaifa.com

(1)多通道模拟量采集。因为工控现场的模拟量数据非常多,而且各种模拟量所需要的放大倍数是不一样的,这就需要可变增益的放大器。

(2)支持以太网等多种通讯接口。现代工业测控现场要求控制器能够更加速高效的传输数据。

(3)数据采集具有移动转储功能。基于现场的实际工况,需要控制平台在正常工作的情况下,能够将部分数据通过移动存储器提取出来,以便在其它设备上进行数据分析。

设计要求为整个系统的性能提出了最低要求,它为器件选型和系统内部的设计提供了电感器与电容器指导原则。根据要求总的系统框图如下:

%20%20%20%20

图1 系统的总体结构框图

2 系统硬件设计

构建地震采集嵌入式系统必须有硬件支持,嵌入式系统硬件没有统一的标准,根据应用要求对嵌入式系统进行裁剪,系统设计的微处理器采用ATMEL公司生产的AT91RM9200微处理器,它是一个真正的片上系统,片内集成了USB、以太网、EBI、, MCI、SSC和SPI等多种通信接口,200MIPS的处理速度和先进电源管理使这款芯片非常适合于系统控制领域。

设计基于AT91RM9200的硬件框图如下所示:

图2%20系统硬件结构图

本系统是一款功能强大的微功耗嵌入式高精度数据采集系统,采用基于ARM9内核的工业级处理器和嵌入式Linux操作系统。该系统具备丰富的外围控制接口和通信接口,可通过IO输出的形式控制外围部件以及进行多路模拟信号的切换,采集到的高精度数据可以通过RS232或者高速以太网等方式传送到远程监控端。由于系统采用了功能强大的处理器以及Linux操作系统,除了可以完成高精度数据的采集外,还可以允许用户完成数据处理以及其他的一些应用层的功能。

3%20系统软件设计

该系统的实现是在嵌入式Linux操作系统下完成的。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件是可裁剪的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。Linux拥有的许多特点,比如广泛的硬件支持,内核高效稳定,开放源码,软件丰富,优秀的开发工具,完善的网络通信和文件管理机制,免费的等等,它的这些优良特性使得其在嵌入式系统中应用十分合适。嵌入式系统是在满足实际应用基础上的最小简化型系统,嵌入式数据采集系统上运行的各种任务繁多并且部分实时性要求高,嵌入式微处理器需要管理的资源丰富,这些都决定了要在嵌入式平台上引入操作系统。

根据系统要求完成的任务,相应的各模块的设计也就有运用而生了。

3.1%20A/D通道模块的软件设计

本系统中采用的%20ADS1256%20芯片,具有%2024%20位的转换数据,有效转换位数会根据转换速率、输入缓冲器及放大器的设置而有所改变,在输入缓冲器和放大器的设置不变的情况下,转换速率成了影响有效位数的要素。数据采集频率在允许范围内可人为改动,但无论采集频率为多少,ADC的转换速率始终设置为最高%2030Ksps,这是为了满足在最高采样频率下工作时,使有效数据位数始终处于最小值,但并不能照顾在低采样频率下工作的情况,因为这时数据量相对较低,对转

控压型DC-DC变换器电流环路补偿设计O 引言固定频率峰值电流模式PWM(Pulse WidthModulation) DC-DC变换器同传统的电压模式控制相比,具有瞬态响应好,输出精度高,带载能力强等优点,因而被广泛应用。作为重要的模拟

采样时钟抖动对ADC信噪比的影响及抖动时钟电路 ADC是现代数字解调器和软件无线电接收机中连接模拟信号处理部分和数字信号处理部分的桥梁,其性能在很大程度上决定了接收机的整体性能。在A/D转换过程中引入的噪声来源较多,主要包括热噪声、ADC电源的纹

一种多开关结构的固态功控系统的开发1 引言 随着电子技术和计算机技术的迅猛发展,国内开展先进飞机配电系统研究的技术手段已比国外八十年代好得多, 对固态功控系统研究,就是基于目前飞机配电系统的发展应运而生的,目前市场上的均为单开关结构,

CopyRight2014
大电流电感 | 大功率电感 | 扁平线圈电感