基于Linux的工業(yè)控制終端的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、近幾年來，嵌入式技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)不斷蓬勃發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到人們生活的各個領(lǐng)域中，并成為我國經(jīng)濟的新增長點。同時，采用ARM系列的CPU來取代部分單片機、PC104等傳統(tǒng)平臺，并成為工業(yè)控制自動化、消費類電子、汽車電子等應(yīng)用領(lǐng)域的主流芯片。目前，雖然有許多嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛使用，如Windows CE、Vxworks、Uc/OS-II、Linux、QNX、PalmOS等等，但很多嵌入式操作系統(tǒng)的代碼并不開源，如Windows C

2、E，這樣不利于操作系統(tǒng)的裁剪和移植，而Linux操作系統(tǒng)具有代碼開源、系統(tǒng)穩(wěn)定、內(nèi)存管理優(yōu)秀等特性，使其能夠很好的滿足工業(yè)控制系統(tǒng)的要求。
　　 本文結(jié)合實際工程應(yīng)用，提出了一種基于Linux的工業(yè)控制終端。該控制終端將PLC控制器和LCD觸摸屏合二為一，構(gòu)成一種價格低廉的工業(yè)控制終端，并已經(jīng)應(yīng)用到實際的小城鎮(zhèn)自來水廠水壓控制系統(tǒng)的項目中。本文研究和設(shè)計了上位機部分——LCD觸摸屏，硬件部分采用AT91SAM9261嵌入式處理器

3、為核心，軟件部分采用嵌入式Linux系統(tǒng)及基于Qt的控制界面。本文著重就以下幾個方面的內(nèi)容進行深入的研究。
　　 1、分析了目前工業(yè)控制系統(tǒng)、嵌入式Linux系統(tǒng)以及小城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村給水系統(tǒng)的現(xiàn)狀和趨勢，并比較了目前應(yīng)用比較普遍的各種工業(yè)控制系統(tǒng)。結(jié)合當(dāng)前小城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的特點，論述了選用嵌入式Linux系統(tǒng)的原因。
　　 2、根據(jù)實際項目的要求和AT91SAM9261的特點及性能，分析了系統(tǒng)的主要外圍硬件模塊包括：存儲器接口

4、、電源模塊、顯示模塊以及通信模塊。
　　 3、分析了bootloader和Linux內(nèi)核的原理和結(jié)構(gòu)。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點，修改并裁減內(nèi)核，并將u-boot和Linux2.6移植到AT91SAM9261的開發(fā)平臺上，通過busybox制作根文件系統(tǒng)，建立工業(yè)控制的軟件平臺。
　　 4、根據(jù)實際系統(tǒng)硬件電路，修改并編寫觸摸屏驅(qū)動程序、UART驅(qū)動程序、LCD驅(qū)動程序以及USB驅(qū)動程序。
　　 5、論述了嵌入式Lin