1、 應(yīng)用背景

　　由于缺乏一個(gè)穩(wěn)定工作的硬件基礎(chǔ)，國內(nèi)測控系統(tǒng)開發(fā)工作的重點(diǎn)大都放在調(diào)試硬件故障上。首先，所有項(xiàng)目的開發(fā)幾乎全部使用匯編語言，嚴(yán)重影響了程序的可讀性和可移植性，更換不同的處理器就意味著一切從頭開始，就連使用相同處理器的不同項(xiàng)目組之間的程序重用也很困難；而對于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)著重解決的實(shí)際問題往往無暇顧及，非常不利于我國嵌入式應(yīng)用水平的提高。另外，傳統(tǒng)的8位單片機(jī)已經(jīng)越來越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的應(yīng)用需求；友好的交互界面、網(wǎng)絡(luò)互連功能、智能化的軟件、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理幾乎成了現(xiàn)代實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)的共同需求。

　　ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業(yè)的一家企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等。

　　基于ARM的電力實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)開發(fā)平臺，采用了高性能、低功耗32bit RISC結(jié)構(gòu)的ARM內(nèi)核處理器。為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺和高效的開發(fā)模式。充分利用語言的優(yōu)勢在多任務(wù)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為平臺添加友好的人機(jī)交互方式、圖形化界面、網(wǎng)絡(luò)、各種通信接口驅(qū)動(dòng)，使其平臺具備現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的特征。

　　2、 系統(tǒng)構(gòu)架

　　一個(gè)嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的，由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。執(zhí)行裝置也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。執(zhí)行裝置可以很簡單，如手機(jī)上的一個(gè)微小型的電機(jī)，當(dāng)手機(jī)處于震動(dòng)接收狀態(tài)時(shí)打開；也可以很復(fù)雜，如SONY 智能機(jī)器狗，上面集成了多個(gè)微小型控制電機(jī)和多種傳感器，從而可以執(zhí)行各種復(fù)雜的動(dòng)作和感受各種狀態(tài)信息。

　　此項(xiàng)目的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于ARM計(jì)算機(jī)的嵌入式設(shè)備，用于對工業(yè)配電的電壓電流功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控。系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下圖：

　　3、 系統(tǒng)硬件功能

　　3.1 通信接口

　　1）   CAN接口，與分布式電源的DSP通信。

　　2）   一個(gè)10／100M以太網(wǎng)接口，與管理中心通信。

　　3）   一個(gè)RS485接口，與其他產(chǎn)品通信，如微機(jī)等。

　　4）   一個(gè)RS232接口，用于連接電腦調(diào)試。

　　3.2人機(jī)界面交互接口

　　1）        顯示驅(qū)動(dòng)：支持4－8英寸TFT液晶，能夠完成各種采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示（包括數(shù)字和波形）；

　　2）        鍵盤輸入電路，各種參數(shù)（地址、波特率、變比等）均可通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)定或儀表面板設(shè)定；

　　3）        USB接口，可以讀取U盤數(shù)據(jù)。

　　3.3 可靠性與電磁兼容性

　　1）      強(qiáng)抗干擾能力設(shè)計(jì)、工業(yè)級器件，產(chǎn)品適用多種復(fù)雜電磁環(huán)境及惡劣場所；

　　2）     工作環(huán)境：工作溫度：-20～70℃；相對濕度≤90%，無腐蝕氣體場所；

　　3.4 輸入輸出接口

　　1）        8路模擬量采集，可以實(shí)時(shí)采集3相電壓電流和直流后備電池的電壓電流。

　　2）        2路模擬量輸出

　　3）        4路開關(guān)量輸入

　　4）        8路數(shù)字IO輸出

　　4、 系統(tǒng)軟件功能

　　1）        嵌入式專用LINUX操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核的名字也是“Linux”。Linux操作系統(tǒng)也是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中著名的例子。嚴(yán)格來講，Linux這個(gè)詞本身只表示Linux內(nèi)核，但在實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來形容整個(gè)基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。Linux得名于計(jì)算機(jī)業(yè)余愛好者Linus Torvalds。

　　2）        用戶可以進(jìn)行行業(yè)特定的2次開發(fā)。