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1、 毕业设计说明书基于ARM和QT的多路信号检测系统设计 摘 要 摘 要随着嵌入式越来越受到重视，嵌入式系统近年来的发展有目共睹，嵌入式系统的应用越来越广泛。无论是传统的工业监测、机械控制，还是新兴的移动通讯、数字娱乐，嵌入式系统正逐渐走进人们的生活生产的方方面面。在工业检测方面，传统的监控系统主要以单片机为硬件载体进行设计，功能相对单一，可视化及拓展性有限。随着Linux系统的不断升级换代，现在出现了以ARM芯片为载体，以Linux系统为软件平台设计出的新一代监控系统。除了能实现原有单片机的功能外，其可视化更强，具备网络通信功能，是一台具备功能拓展更丰富的微型计算机。本文将以北京博创兴业科技有
2、限公司提供的UP-NetARM2410-S 实验仪器为硬件载体，对监测系统的设计进行研究和应用。系统平台使用的是Linux2.4.18的内核，GUI首次以Qt为底层图形模块，用C+和Qt图形用户界面类库开发图形数据一体化监控平台。本文先从硬件平台设计入手，根据要求对硬件设备进行了解，设计了功能模块，在软件部分移植了Linux操作系统平台，构建了开发环境，就数模转换、触摸屏驱动程序进行编程，最后详述在了Qt下，如何使用C+语言设计监控系统图形界面。最后展现了系统运行效果，并提出了改进意见。运行效果表明，设计的监控系统是有效和实时的。关键词：嵌入式系统 Linux 驱动 QtIII Abstrac
3、t AbstractWith the increasing importance of embedded technology, the development of embedded systems for all to see in recent years, embedded system applications increasingly broad. Whether in traditional industrial monitoring, mechanical control, or the emerging mobile communications, digital enter
4、tainment, embedded systems are gradually moved into all aspects of production and lives of the people. In the industrial testing, the traditional embedded control systems primarily for the single-chip microcomputer hardware vector design function relatively single, visualization, and limited scalabi
5、lity. With the Linux system constantly upgrading and updating, and now appeared to ARM chip carrier and Linux systems software platform designed for a new generation of monitoring system. In addition to achieving the original microcontroller functions, visualizations stronger, equipped with the netw
6、ork communication function is a function of developing a more abundant micro-computer.This paper, based on UP-NetARM2410-S experiment instrument provided by the BeijingUniversalPioneeringTechnologyCo., LTD., designs a monitoring system to conduct research and application. System platform is Linux2.4
7、.18 kernel, GUI for the first time in the bottom Qt graphics module, using C+ and Qt graphical user interface library monitor the development of graphical data integration platform.This article first start with the hardware platform design, required to understand the hardware devices designed module
8、s, ported in the software part of the Linux operating system platform, build the development environment, how to build a development environment, and were on the A/D conversion, touch screen driver programming, the final details in Qt, how to use C+ language designed monitoring system graphical inte
9、rface. As an application of research papers, the paper mainly on the software design, while the diagnosis and monitoring technology provides a similar software design and development of the reference model.The study proved to be effective and real-time.Key words: Embedded system，Linux，Driver，Qt 目 录
10、目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 前言11.1课题研究背景和意义11.2嵌入式技术发展现状与未来11.3课题研究内容2第二章 基于ARM和QT的多路信号监测系统硬件设计32.1系统组成32.2 S3C2410介绍32.3设计方案72.4 ADC硬件设计82.4.1 ADC 转换器82.4.2 A/D转换器在扩展板的连接9第三章 嵌入式linux移植及驱动开发113.1 linux主要特征113.2 驱动程序开发123.2.1 嵌入式linux驱动程序开发方法123.2.2 ADC在ARM中的驱动开发123.2.3 触摸屏在ARM中的驱动开发21第四章 信号监测应用软件设计2
11、64.1 Qt 主要特性264.2 Qt 类库及其机制简介274.2.1 Qt类库274.2.2 Qt 对象间通讯机制284.3 信号监测UI 设计294.4信号监测UI和驱动连接30第五章 总结与展望375.1 全文总结375.2 展望37参考文献38致 谢39附录40 第一章 前言 第一章 前言1.1课题研究背景和意义在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机机器；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机
12、床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一，吸引了大批的优秀人才投入其中。嵌入式系统可以称为后PC时代和后网络时代的新秀。由于嵌入式系统采用的是微处理器，实现相对单一的功能，采用独立的操作系统，所以往往不需要大量的外围器件。因而在体积上，功耗上有其自身的优势。嵌入式在应用中拥有广阔的前景！1.2嵌入式技术发展现状与未来嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物，是一门综合技术学科。由于空间和各种资源相对不足，嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片
13、面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。 作为软硬件高度结合的产物。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。片上系统，板上系统的实现，使得以pda等为代表的这类产品拥有更加熟悉的操作界面和操作方式，比着传统的商务通等功能更加完善，实用。因为嵌入式系统往往和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。 从软件方面讲，软件功能趋向专一化。掌上设备的各种通讯，管理软件需求量极大，开发环境齐备，可以完全在PC机上进行，通过软件模拟调
14、试，等到模拟通过再下载入机器，而且因为可以使用大量的PC机的API函数，SDK，所以开发过程是在已有的成熟技术基础上进行，相对简单。硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台DeltaSystem,它不仅包括DeltaCore嵌入式实时操作系统,而且还包括LamdaTools交叉开发工具套件、测试工具、应用组件等；此外，中科院也推出了Hopen嵌入式操作系统（虽然还不够完善）。同时由于是研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档，到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发，无疑是个资源宝库。对于软件设计来说，不管是上手还是进
