1、 嵌入式系统二课程设计报告嵌入式系统二课程设计报告 温度采集系统的设计温度采集系统的设计 班级班级: : 学号学号: : 姓名姓名: : 指导教师：指导教师： 设计日期：2013 年 7 月 1 日 至 2013 年 7 月 5 日 1 设计题目：基于 ARM 的温度采集系统设计 设计的主要内容： 设计嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用 S3C44B0x ARM 微处理 器作为主控 CPU，辅以单独的数据采集模块采集数据，实现智能化的温度数据采 集、传输、处理与显示等功能，并讨论如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。 指导教师： 2013 年 6 月 30 日 教师评阅意见书： 评阅教
2、师： 2013 年 月 日 摘要摘要 2 本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用 S3C44B0x ARM 微处 理器作为主控 CPU， 辅以单独的数据采集模块采集数据， 实现了智能化的温度数据采集、 传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。并解决 了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端， 能够完全适应现代化工业的高速发展。 关键词：关键词：嵌入式系统 ARM S3C44B0 温度采集 数据处理 一、一、绪论绪论 3 1.11.1 设计目的设计目的 （1） 了解所选择的 ARM 芯片各个引脚功能，工作方式，计数
3、/定时，I/O 口，中 断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。 （2） 通过软硬件设计实现利用 ARM 芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.21.2 设计设计背景背景 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系 统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几 部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、 面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因 此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行 合理的裁减利用。嵌入式系统是
4、将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行 业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高 度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪， 满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。所以，如果能建立相对通用的软硬 件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。目前的嵌 入式系统的核心往往是一个只有几 K 到几十 K 微内核，需要根据实际的使用进行功能扩 展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。 数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集 非电量
5、或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机 或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。被采 集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟 量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数 据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据 量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论 哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。 传统的温度采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、
6、操作繁琐等弊 端，已经不能完全适应现代化工业的高速发展。随着嵌入式技术的迅猛发展，设计高速 度、高效率、低成本、高可靠性、操作方便的温度采集系统成为当务之急。基于 ARM 的 温度采集系统就成为了解决传统温度采集系统各种弊端的优先选择方案。 二二、设计方案、设计方案 4 2.12.1 设计要求设计要求 （1）查阅相关文献资料，熟悉所选 ARM 芯片及温度传感器 （2）总体设计方案规划 （3）系统硬件设计，熟悉 AD 转换原理及过程，温度传感器与 ARM 芯片的硬件接口 实现及温度显示。 （4）系统软件设计，包括温度的 AD 转换及显示的软件实现，用 C 语言编程 （5）设计心得体会及总结 2 2.2.2 方案论证方案论证 有许多客观需求促进了 ARM 处理器的设计改进。 首先， 便携式的嵌入式系统往往需 要电池供电。为降低功耗，ARM 处理器已被特殊设计成较小的核，从而延长了电池的使 用时间。 高的代码密度是嵌入式系统的又一个重要需求。由于成本问题和物理尺寸的 限制，嵌入式系统的存储器是很有限的。所以，高的代码密度对于那些只
