微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > MCU和DSP > 温度测量应用广,这个基于ARM的智能测温系统最近很火

温度测量应用广,这个基于ARM的智能测温系统最近很火

时间:03-14 来源:电子产品世界 点击:

3.1.3 Linux内核的定制
Linux目前已经支持了x86、ARM、MIPS等多种处理器 架构,支持的平台类型多达3000多种。各种ARM处理器的 设计厂商为了更好地推广处理器的使用,都会Linux中添加补丁, 使得该处理器能够在L i nu x 行正常运行。 平台选用Linux-2.6.35版本,面对大规模的Linux源代码,我们需要对Linux进行剪裁移植。

Linux源代码采用模块化的组织方式,可以通过条件编 译的方式对Linux源码的功能进行剪裁,但是条件编译法裁 剪的是功能模块,对于具体的硬件驱动和优化就需要对源代 码进行细微的修改了。

3.1.4 根文件系统的建立
根文件系统是存放各种工具软件、库文件、脚本、配 置文件的地方,任何包括这些Linux系统启动所必须的文件 都可以成为根文件系统。Linux支持jffs2,nfs,cramfs,yaffs2 等多种文件系统。在本系统中使用的Ramdisk文件系统,实 际上是把内存划出一部分当作硬盘使用,使得程序运行效率 更高。系统中的工具集合采用BusyBox完成,BusyBox 将许多 具有共性的小版本的UNIX工具结合到一个单一的可执行文 件。这样的集合可以替代大部分常用工具比如GNU fileutils, shellutils等工具,BusyBox提供了一个比较完善的环境,可 以适用于任何嵌入式设备。

3.2 温度传感器驱动程序的设计
在Linux中,为实现模型抽象和统一操作接口,设备驱 动程序隐藏了设备的具体细节,向用户提供了统一的设备接 口。Linux设备驱动运行于内核中,完成直接硬件操作、设 备管理等工作,并向用户提供了统一的接口模型。Linux下 将设备分为字符、块和网络设备三类,同样设备驱动也分为 字符驱动、块设备驱动和网络设备驱动。字符设备面向的设 备是流式设备,如鼠标、键盘等;块设备面向的是需要随 机存储的设备,它主要包括硬盘、光驱等存储设备;其中 DS18B20属于字符设备。

在字符与块设备中由一个主设备号和一个次设备号(minor number)标识驱动设备。主设备号用于标识设备类 型,次设备号用于识别同类设备序号。字符驱动程序通过 file_operations结构的指针向用户程序提供接口抽象。

其内核定义如下:
struct file_operations
{
int (*read) (struct inode *inode,struct file *filp,char *buf,int count); /*设备读*/
int (*write) (struct inode *inode,struct file *filp,char *buf,int
count); /*设备写*/int (*ioctl) (struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int
cmd,unsigned int arg); /*I/O控制*/
int (*open) (struct inode *inode,struct file *filp); /*设备打 开*/
void (*release) (struct inode *inode,struct file *filp); /*设备 关闭*/
??????
};
在结构file_operations里,指出了设备驱动程序所提供的 入口点位置,分别是:
read读操作,完成由应用设备向应用程序传递的数据。 write写操作,完成由应用程序向设备发送的数据。 ioctl,进行读、写以外的其它命令操作。 open,打开设备准备进行I/O操作。 release,设备释放操作。 每一个字符设备驱动由一个cdev结构体抽象,具体的驱动的实现由 file_operations实现,用户程序通过dev_t代表设 备号查找到内核中的cdev,由cdev调用到file_operations,从 而调用到实际的硬件操作函数。

4 结论
本文以便携式手持温度测试仪为技术、应用背景,设 计了一套具备温度测量、数据记录、LCD显示以及网络通信 功能的温度测试设备。

由于便携式手持温度测试仪具有体积小、功耗低同时 又具备较高性能的要求,系统采用了ARM微控制器作为系 统的核心控制单元,并在平台上移植了Linux操作系统以满 足系统对联网、存储方面的需要。对比众多的处理器,选用 了三星公司基于Cortex-A8 内核的 S5PC100处理器,围绕核 心电路设计了温度采集,大容量存储、人机交互、以及网络 通讯等单元电路;在平台电路的基础上实现了Linux系统的 移植工作,并完成了这些设备接口电路的驱动移植工作; 在Linux系统下实现了DS18B20的驱动设计工作,并编写了基 于液晶显示的测试程序。经过实际测试,应用程序能够在 Linux下采集DS18B20的温度数据,并能够实现在LCD上的显 示、存储功能,存储文件能够通过网络的NFS服务导出到PC 端,实现了课题设计的功能。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top