基于嵌入式操作系統的磁場(chǎng)測量系統的設計

　　電壓的檢測也采用了在一秒的時(shí)間內取樣N次去掉最大和最小值然后取平均值的方法減少測量誤差。測量電壓V為：

　　在系統設計時(shí)，也充分考慮了抗干擾的要求。在硬件的設計中，采取了同軸電纜作為傳輸媒質(zhì)、模擬地與數字地分開(kāi)、光電隔離、系統加屏蔽罩等措施。軟件設計中加入數字濾波、定時(shí)自檢等措施抗干擾。

　　4 嵌入式Liinux系統的設計

　　嵌入式Linux系統不是針對某個(gè)硬件平臺而開(kāi)發(fā)的，所以進(jìn)行Linux移植時(shí)必須針對相應的硬件對Linux內核加以裁減、修改和補充。磁場(chǎng)測量系統采用的是基于A(yíng)RM9內核的硬件平臺，下面介紹該硬件平臺下的Linux系統移植過(guò)程和方法。

　　4．1 建立交叉編譯環(huán)境

　　在進(jìn)行移植前，首先要建立開(kāi)發(fā)平臺的ARM—Linux交叉編譯環(huán)境。linux下的交叉編譯環(huán)境主要包括針對目標系統幾部分：編譯器gcc；二進(jìn)制工具binutils：標準c庫glibc；linux內核頭文件。

　　4．2 啟動(dòng)代碼的移植

　　啟動(dòng)代碼主要完成硬件檢測和系統引導，建立內存空間映射圖，為正確調用操作系統內核做好準備。系統加電后，由引導代碼進(jìn)行基本的硬件初始化，然后把內核經(jīng)映像裝入內存運行。啟動(dòng)代碼必須針對不同的硬件而設計，本測量系統選擇了當前流行的U-BOOT引導系統進(jìn)行了修改移植。

　　U-BOOT的啟動(dòng)具體可分為兩個(gè)階段，分別為硬件的初始化和內核調用的準備。U—BOOT為開(kāi)源軟件，可找到很多接近目標開(kāi)發(fā)板的參考程序。本系統在參考韓國某公司開(kāi)發(fā)的VIVI啟動(dòng)代碼的基礎上進(jìn)行修改和移植，減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間且代碼健壯性好。

　　4．3 Linux內核的移植

　　Linux內核的移植是整個(gè)嵌入式系統設計的關(guān)鍵部分。Linux內核移植需要完成內核與啟動(dòng)代碼的銜接部分的移植以及硬件相關(guān)部分的移植，如CPU、中斷控制器、定時(shí)器、內存控制器等的移植。根據磁場(chǎng)測量系統的硬件結構，Linux內核的移植分為以下四個(gè)步驟：

　　(1)首先是選擇內核版本、建立交叉編譯環(huán)境。本系統選擇的Linux內核版本為2．4．18，交叉編譯工具選擇arm-1inux-gcc 3．3．2；

　　(2)然后是配置和編譯內核，針對硬件對源碼作必要的修改。①先修改根目錄下的Makefile文件，分別指定目標平臺為ARM和指定交叉編譯器是arm-1inux-gcc 3．3．2；②接著(zhù)對linux內核進(jìn)行配置，此過(guò)程必須根據系統硬件和功能進(jìn)行裁剪。進(jìn)入linux內核目錄輸入命令make menuconfig，其配置方式為通過(guò)圖形方式進(jìn)行配置，對驅動(dòng)程序進(jìn)行裁剪；③配置完成后保存退出，輸入Make命令，編譯成功后會(huì )在arch／arm／boot目錄中生成內核的鏡像；

　　(3)接著(zhù)制作根文件系統并掛載。要實(shí)現程序固化，還必須將程序和模塊添加到根文件系統中。在程序的設計中，本系統主要是使用軟件QT進(jìn)行觸摸屏界面的開(kāi)發(fā)和相關(guān)功能的設計；

　　(4)最后是下載、調試內核并運行。

　　5 結語(yǔ)

　　電磁測量已廣泛應用于各個(gè)行業(yè)，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，對磁場(chǎng)測量系統的精度和擴展功能要求越來(lái)越高。本文的創(chuàng )新之處是將當前流行的嵌入式Linux系統和磁場(chǎng)測量技術(shù)結合起來(lái)，構建了一個(gè)系統功能豐富、易用性好且擴展功能強的智能化磁場(chǎng)測量系統。在實(shí)際應用中可提高測量系統的實(shí)時(shí)性和多任務(wù)處理的能力，符合當前測量發(fā)展的需要。

參考文獻:

[1].RS232datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/RS232_585128.html.
[2].ARM920Tdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ARM920T_139814.html.
[3].RISCdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/RISC_1189725.html.
[4].PGA202datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/PGA202_546804.html.
[5].PGA203datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/PGA203_546810.html.