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摘 要

随着时代的发展科学技术也在不断地前进，尤其是进入二十一世纪以来，科学技术获得巨大的发展，尤其是信息技术。信息技术无时无刻不在影响这人们的工作和生活，影响着工业、农业等各行业的发展，因此信息技术中的数据采集就显得尤为重要。

首先，本文对基于ARM9的数据采集器的设计的课题的研究的背景和意义进行简单的阐述，并将国内外数据采集器的发展进行比对，根据这些情况，本文所研提出以S3C2440A微处理器为核心的嵌入式数据采集器的设计方案，S3C2440A采集数据的效率高，能及时精准的处理数据，这是这款数据采集器优势。

然后通过搭建Linux开发环境，学习Linux编程，并通过编写程序得到能在ARM9开发板下运行的执行文件。

最后根据Modbus协议，编写Modbus程序，实现ARM9和PC机的串口通讯，PC机能够从开发板中获得其采集到的数据。

关键词: ARM9 S3C2440A 数据采集器 Linux

ABSTRACT

With the development of science and technology is also in constant progress, especially in twenty-first Century, science and technology have been greatly developed, especially in information technology. Information technology is affecting the people's work and life all the time, affecting the development of industry, agriculture and other industries, so the data collection of information technology is particularly important.

First of all, this paper based on the ARM9 data acquisition system design of the topic research background and significance of simple exposition, and the development of domestic and foreign data collector for comparison, under these circumstances. In this paper, the research proposes the s3c2440a microprocessor as the core of embedded according to the design scheme of the collector, s3c2440a data collection of high efficiency, can accurate and timely data processing. This is the advantage of this data acquisition.

Then by building a Linux development environment, learning Linux programming, and through the preparation of the ARM9 development board to be able to run under the implementation of the document.

Finally, according to the Modbus agreement, the preparation of Modbus program, the realization of ARM9 and PC machine serial communication, PC machine can get the data collected from the development board.

KEY WORDS: ARM9, S3C2440A, Data Acquisition, Linux

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.2 国内外发现现状 1

1.3 本文研究的主要内容与论文安排 2

1.4 本章小结 3

第二章 数据采集器的概述 4

2.1 ARM mini 2440简介 4

2.2 嵌入式处理器内核介绍 4

2.3 S3C2440A微控制器的简介 5

2.4 相关硬件的介绍 7

2.4.1 RS232接口 7

2.4.2 网络接口 7

第三章 Linux开发环境的搭建 9

3.1 Linux系统 9

3.1.1 Linux系统简介 9

3.1.2 嵌入式系统简介 9

3.1.3 嵌入式Linux简介 10

3.2 Arm – Linux程序开发环境 11

3.3 建立Linux开发环境 13

3.3.1 搭建Linux系统 13

3.3.2 交叉编译环境的搭建 16

3.3.3 Makefile使用方法 19

3.3.4 NFS挂载 20

3.4 本章小结 22

第四章 基于Modbus串口通讯的实现 23

4.1 Modbus协议 23

4.1.1 Modbus协议简介 23

4.1.2 RTU传输模式 26

4.1.3 Modbus功能码 27

4.1.4 RTU模式下的请求帧与响应帧 28

4.2 Modbus从站设计 28

4.2.1 串口程序 29

4.2.2 Modbus从站程序 31

4.2.3 CRC校验程序 33

4.4本章小结 34

第五章 结语 35

5.1本文总结 35

5.2展望 35

参考文献 36

致 谢 38

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

二十一世纪是一个信息大爆发的时代，走到哪里都离不开“信息”，因此信息技术如同乘火箭般迅猛发展，随着信息技术的发展，带动了一大部分技术的发展，其中就有数据采集。数据采集已经融入人们的生活，比如在超市买东西收银员对物品的扫码，就是一个数据采集，收银员用的就是数据采集器的一种。当然数据采集更多是被应用在工业、农业当中，为了保证产品的质量、保证生产的效率、生产的安全，往往会使用数据采集器去对温度、流量、湿度等等这些参数进行采集和存储，并对其进行实时监控。因此，一款高效适用的数据采集器对这些行业来说是不可或缺的。

数据采集器在80年代中期出现，是一种振动和过程传感器，它具有现场记录和分离分析机器设备的功能，其输入为所测量得到的物理量，通过配合各种测量分析技术和多样化的显示格式，组成一个监测系统，并应用于机器设备中的定期巡回状态的监测和故障诊断。它和计算机组合在一起形成独立的监测分析系统，成为现代机器设备的计算机辅助诊断手段之一。

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