【正文】 的功能號區(qū)分不同的函數。唯一必須移植的函數為OSTaskStkInit()。2． 采集模式控制因為水質采集儀器的多樣性，決定了不能通過統(tǒng)一的采集模式，對儀器進行數據的采集。圖 41 主控模塊控制圖系統(tǒng)上電以后，主控模塊的首要任務便是對整個系統(tǒng)進行初始化。 數字量采集模塊數字量采集模塊根據協議的不同，有兩種采集方式，所以數字元量采集部分可分為兩個模塊來設計。B．CRC校驗：將除了CRC校驗為外的其它數據，調用CRC校驗函數進行CRC校驗。3．讀取數據：當所有信道的數據都轉化完后，BUSY信號會變?yōu)榈碗娖?，因為BUSY信號接的是ARM的中斷管腳，所以程序會進入中斷部分，然后通過總線的方式依次讀取個轉化信道的數據。然后將采集的結果通過串口發(fā)給電腦端的小助手進行顯示。5 V的雙極性電壓，并且具有過壓保護，低通濾波。但是系統(tǒng)采集的數據必須要使用上層協議傳輸給上位機，所以為了能更好的掌握整個系統(tǒng)，了解上層協議是很重要的。2. 本項目是整個水污染采集系統(tǒng)的一個子項目，主要工作是底層硬軟件的設計。3. 使用Sipex3232與MAX3485，分別為系統(tǒng)設計了2個RS232接口，4個RS485接口。系統(tǒng)根據但前系統(tǒng)模式的不同，將接受到的數據進行處理，然后將處理結果同過串口發(fā)給小助手進行顯示。圖 44 模擬量采集流程圖1．通道選擇：根據采集命令的要求選擇不同的信道，可以單信道也可以多信道同時采集。E．數據傳輸：根據需要將內存中的數據傳輸給上位機。主控模塊根據手工輸入的按鍵的不同，確定不同的采集模式；還可以通過定時采集形式下，命令的不同，確定不同的采集模式。 系統(tǒng)各模塊軟件設計主控模塊是整個軟件的核心部分，它安排了整個系統(tǒng)的工作流程，決定了各個模塊是否被調用。[2021] 系統(tǒng)軟件總體設計 軟件功能詳述1． 采集命令控制根據項目的要求，系統(tǒng)應具有兩種命令發(fā)送方式：第一種為了隨時觀測水質的需要，可以通過按鍵，手工輸入采集命令，通知儀器進行采集，獲得相關水質數據。后面5個函數為鉤子函數，主要用來擴展μCOSII的功能。 μC/OSII移植1． （C語言頭文件）μCOSII不使用C語言中的short、int、long等數據類型的定義，因為它們與處理器類型有關，隱含著不可移植性。ARM ADS使用CodeWarrior IDE集成開發(fā)環(huán)境，使用AXD作為調試工具。 對于低頻模擬電路，除了加粗和縮短地線之外，電路各部分采用一點接地是抑制地線干擾的最佳選擇，主要可以防止由于地線公共阻抗而導致的部件之間的互相干擾。其中12V、+12V信號由外部輸入，而+5V、+、+。在本系統(tǒng)中分別使用四個IO作為輸入口，四個IO作為輸出口。* RX A ,RXB,RXC,RXD:串行數據輸人引腳與MAX3485相連。* XT A L1 ,X TAL2晶振或外部時鐘輸人輸出端，該腳可接外部晶振。TL16C554內部共有12個寄存器，這些寄存器分別用于實現通信參數的設置、對線路及MODEM的狀態(tài)訪問、數據的發(fā)送和接收以及中斷管理等。 數據通信模塊電路數據通信模塊分為兩個部分：一個是利用ARM芯片本身所具有的兩個UART設計出兩個RS232接口；另一個是利用ARM外部數據總線加TL16C554擴展出四個標準UART，在通過MAX3485擴展出四個485接口。另外，但也可以工作在外部基準電壓源下。使用的時鐘不同所用的轉換時間也不同。此時，BUSY管腳的輸出變成高電平，以標志轉換正在進行。(1) 如果引腳H/S輸人低電平，則通過引腳SLlSL4進行硬件通道選擇。BOOT1:0=10 選擇引導CS0 控制的32 位存儲器。LPC2194有一個內置JTAG調試接口，通過這個接口可以控制芯片的運行并獲取內部信息。這個信號的穩(wěn)定性和可靠性對微控制器的正常工作有重大影響。LPC可以通過內部的PLL電路將傳到芯片內核的工作頻率提高。一個嵌入式處理器自己是不能獨立工作的，必須給它供電、加上時鐘信號、提供復位信號，如果芯片沒有片內程序存儲器，則還要加上存儲器系統(tǒng)，然后嵌入式處理器芯片才可能工作。在我們的使用中將兩個串口作為RS232的信號源。圖 22 軟件架構圖3. 水污染采集系統(tǒng)的硬件設計在進行系統(tǒng)硬件設計時，將整個系統(tǒng)分為多個模塊進行設計，這樣可以使設計時，任務更明確，系統(tǒng)結構更清晰。圖 21 硬件架構圖 軟件架構圖軟件工作流程如圖22根據項目的要求，系統(tǒng)應具有兩種命令發(fā)送方式：第一種為了隨時觀測水質的需要，可以通過按鍵，手工輸入采集命令，通知儀器進行采集，獲得相關水質數據。2．數據存儲模塊：對數據采集模塊采集的數據，根據儀器的不同，進行分類存儲，便于以后上位機對數據的查詢與讀取。為此，需要設計相應的電源轉換電路，以獲得所需要的5V、和+12V電壓。電流輸入：20mA ~20mA，光電隔離；電壓輸入：5~5V，光電隔離，模擬量輸入通道數應為8路及以上；A/D轉換分辨率應至少為12bit或以上。 主控模塊對主控模塊進行硬件電路設計時，處理器的選擇是關鍵的問題。μC/OS和μC/OSII是專門為計算機的嵌入式應用設計的，絕大部分代碼是用C語言編寫的。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡化，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。 CAN最早由德國BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領域，其總線規(guī)范已被ISO國際標準組織制定為國際標準，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。 數據采集板卡與主控模塊的通信數據采集板卡與主控模塊之間必定需要一定的確定的形式進行數據的傳輸與通信，而總線技術很好的解決了工業(yè)現場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。這樣，系統(tǒng)不僅處理能力有限，而且存在系統(tǒng)安全性差的問題。2. 任課教師填寫后與試卷一起送院系研究生秘書處。要對污染排放進行控制，先需要對各污染源的污染物排放情況進行在線監(jiān)測。 數據的采集數據采集是監(jiān)控設備運行狀況必不可少的重要環(huán)節(jié)，能夠將模擬量轉換成數字量并且輸人到CPU，這也是數據采集系統(tǒng)的基本功能.。RS485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術，通過設置優(yōu)先級來避免沖突，通訊距離最遠可達10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達40M /1Mbp/s，網絡節(jié)點數實際可達110個。在嵌入式系統(tǒng)的應用開發(fā)中，采和嵌入式實時操作系統(tǒng)（簡稱RTOS）能夠支持多任務，使得程序開發(fā)更加容易，便于維護，同時能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。用戶只要有標準的ANSI的C交叉編譯器，有匯編器、連接器等軟件工具，就可以將μC/OS嵌入到開發(fā)的產品中。作為主控系統(tǒng)所要完成的任務相對比較復雜。通過數字口，讀取儀器的狀態(tài)數據或對儀器發(fā)送一定的控制命令。所以軟件設計的工作主要集中在主控模塊軟件的設計上。要對這些器件進行怎樣的控制，可以寫在步驟文件中，獨立于運行控制核心。根據儀器的分類，可分為三種采集模式：南京市協議采集模式、Modbus協議采集模式、模擬量采集模式。 ARM核心模塊電路采集系統(tǒng)采用ARM7LPC2294作為處理器，由于LPC2294 的144 腳封裝、極低的功耗、多個32 位定時器、4 高級CAN以及多達9個外部中斷管腳使它們特別適用于汽車、工業(yè)控制應用以及醫(yī)療系統(tǒng)和容錯維護總線。我們從管腳可以清楚的看出，總線具有32位寬度的數據線，我們可以通過使用BLSx控制所需要使用的數據位（以字節(jié)為單位）。這些提供嵌入式處理器運行所必須的條件的電路與嵌入式處理器共同構成了這個嵌入式處理器的最小系統(tǒng)。片內的工作頻率，還可以通過內部寄存器的設置，獲得外圍器件需要的時鐘信號。LPC2000這個范圍為：～。JTAG接口電路如圖34所示，/TRST是JTAG 接口的測試復位管腳；/TMS是JTAG 接口的模式選擇管腳；/TCK是JTAG 接口測試時鐘管腳；/TDI是JTAG接口測試數據輸入管腳；/TDO是JTAG 接口測試數據輸出管腳；/RTCK返回的測試時鐘輸出管腳，JTAG 端口的額外信號，當處理器頻率變化時幫助調試器保持同步，帶內部上拉的雙向口，當RESET 為低時，RTCK 上的低電平會使P1[31:26]在復位后作為調試端口；nRST該信號可以產生復位信號，這樣可以保證仿真器或編程器連接到處理器上后可以讓處理器各寄存器復位。，當RESET 為低時，該管腳上若為低電平將強制復位后由片上引導裝載程序來控制器件的操作。(2) 如果引腳H/S輸人高電平，則通過DOD3數據寫人寄存器進行軟件通道選擇，DOD3分別對應通道14。寄存器出完第一個數據以后FRSTDATA失效變低。例如，當在一個系統(tǒng)中同時用兩片或多片AD7865時，如果使用內部時鐘則很難保持各個芯片間的采樣和轉換同步進行。因為AD7865是14bit的ADC，輸入端為低阻，所以前端必須選用雙極性的運放。如