嵌入式Linux在工程機械監(jiān)控系統(tǒng)中的研究與應用.pdf

1、本文首先分析了工程機械的發(fā)展趨勢以及工程機械監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的必要性，并針對國內(nèi)外工程機械監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問題，提出了工程機械監(jiān)控系統(tǒng)的三層結構模型：前端單元控制系統(tǒng)、機載前端監(jiān)控系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)，分析并證明該方案對工程機械進行全方位的監(jiān)控具有明顯的優(yōu)越性。針對機載前端監(jiān)控系統(tǒng)在工程機械監(jiān)控系統(tǒng)中地位的特殊性以及功能的復雜性需求，本文采用ARM+Linux架構的嵌入式開發(fā)平臺，并對嵌入式Linux操作系統(tǒng)在ARM微處理器上的移植

2、進行了深入的研究，為機載前端監(jiān)控系統(tǒng)的具體設計和實現(xiàn)打下了良好的基礎。由于ARM微處理器內(nèi)部不含CAN控制器以及Linux內(nèi)核不含CAN總線驅(qū)動程序，本文深入研究了Linux設備驅(qū)動程序的編寫與實現(xiàn)方法，并針對其中的關鍵問題：I/O端口處理、內(nèi)存處理、中斷處理和時鐘等問題進行了深入的分析。最后，基于上述研究的成果，成功地設計了一種基于ARM和Linux的工程機械機載前端監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的CPU采用Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200

3、芯片，并嵌入專用于ARM微處理器的ARM-Linux操作系統(tǒng)，通過CAN總線與底層的前端單元控制系統(tǒng)進行互連，利用GPRS模塊通過GSM/GPRS網(wǎng)絡和Internet與遠程監(jiān)控中心進行通信，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、圖像無線傳輸?shù)裙δ?，為本地和遠程監(jiān)控奠定了良好的基礎。 目前，該系統(tǒng)已經(jīng)在實驗室與底層的安全監(jiān)控系統(tǒng)和上層的模擬遠程監(jiān)控中心進行了聯(lián)調(diào)，實驗結果表明，該系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、通信正確，速度可以達到實際應用的要求，具有友好的人機交