基于ARM9及QTE4的多通道数据采集及图形界面设计毕业论文Word文档下载推荐.docx
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2.设计（论文）的基本要求和内容
（1）学习C++语言以及操作系统知识，熟悉Linux操作系统的使用；
（2）熟悉micro2440开发板的硬件资源，并掌握Qt4的编程方法；
（3）在Fedora9下，搭建Qt4软件环境，设计多通道数据采集图形界面并完成移植；
（4）针对micro2440开发板的板载AD，设计多通道AD驱动。
3.主要参考文献
[1]倪继利．Qt及Linux操作系统窗口设计[M]．北京：
电子工业出版社，2006：
004-006．
[2]JasminBlanchette，MarkSummerfield．C++GUIProgrammingwithQt4[M]．USA：
PrenticeHallPTR，2006．
[3]JonathanCorbet，GregKroah-Hartman，AlessandroRubini．LinuxDeviceDrivers[M]．3rdEdition．南京：
东南大学出版社，2005．
4.进度安排
设计（论文）各阶段名称
起 止日 期
1
查阅嵌入式系统、linux、Qt相关文献，英文资料翻译
2011-2-14至2011-3-5
2
Linux操作系统Qt软件平台搭建以及掌握移植方法
2011-3-6至2011-4-10
3
编写Qt的图形界面程序并完成调试移植
2011-4-1至2011-4-30
4
完成多通道AD驱动的设计，并对界面进行测试
2011-5-1至2011-5-25
5
撰写毕业论文、进行毕业答辩
2011-5-26至2011-6-14
北京化工大学毕业设计（论文）
摘 要
随着嵌入式系统应用领域的不断扩大，测控系统复杂性也在不断提高，仪器的功能增多对用户图形界面也提出更高的要求，在测控系统中实现用户图形界面已成为开发热点。
因为ARM处理器具有体积小、低功耗、低成本、高性能的特点，所以ARM处理器是嵌入式开发的首选。
采用Linux操作系统和Qt/Embedded技术开发出嵌入式多功能仪表的人机交互软件的设计方法得到广泛应用。
本课题选用ARM9处理器的micro2440开发板作为硬件开发平台，选用QtCreator作为软件开发平台。
基于micro2440开发板板载8通道10位AD开发多通道AD驱动，基于QtCreator软件平台上C++语言编写数据采集的图形界面。
本课题实现功能如下：
上下限报警；
3个通道的采样、显示和实时曲线绘制；
可以选择采样通道和转换频率。
关键词：
嵌入式；
QtCreator；
多通道数据采集；
micro2440
VI
ABSTRACT
Ithasbecomeadevelopmenthotspottoimplementthegraphicaluserinterfaceinthecontrolsystem,asembeddedsystemsapplicationscontinuestoexpand,monitoringandcontrolsystemcomplexityiseverincreasing,thegraphicaluserinterfacefeaturesarealsomoredemanding,.BecausetheARMprocessorhasasmallsize,lowpower,low-cost,high-performancefeatures,ARMprocessorsarethefirstchoiceforembeddeddevelopment.ThedesignofusingLinuxoperatingsystemandQt/Embeddedtechnologytodevelopnew,intelligent,stronginteractivesoftwaresofembeddedmultifunctionportableinstrumentisalsowidelyused.
Themicro2440developmentboardofARM9processorwasselectedasthehardwaredevelopmentplatform,andQtCreatorwasusedasthesoftwaredevelopmentplatform.Themulti-channeldataacquisitionAD-driverisbasedononboard8-channel10-bitADofmicro2440,atthesametime,thegraphicalinterfacesoftwareisbasedonC++languageofQtCreatordevelopmentplatform.Thefunctionsofthetopic:
upperandlowerlimitalarm,3-channelsampling,displayandreal-timecurvedrawing,Selectablechannelsandsamplingconversionfrequency.
Keywords：
Embeded，QtCreator，multi-channeldataacquisition，micro2440
目 录
前 言 1
第1章绪论 2
第1.1节课题背景 2
第1.2节基于ARM处理器的嵌入式Linux开发方法 2
1.2.1ARM系统的开发流程 2
1.2.2Qt/Embedded移植与开发总体流程 3
第1.3节课题的研究意义及内容 4
1.3.1研究意义 4
1.3.2研究内容 5
第1.4节本课题的重点和难点 5
第2章ARM处理器和micro2440开发板 7
第2.1节ARM处理器 7
2.1.1嵌入式系统种类 7
2.1.2ARM微处理器简介 8
2.1.3ARM9的特点 10
第2.2节micro2440开发板 10
第3章软件平台的搭建 13
第3.1节Linux操作系统 13
3.1.1Linux简介 13
3.1.2Fedora版Linux操作系统 13
第3.2节软件开发环境QT4 14
3.2.1Qt简介 14
3.2.2Qt交叉编译环境 14
第3.3节软件平台建立 15
3.3.1交叉编译环境建立 15
3.3.2软件开发环境的建立 16
3.3.3基于nfs挂载的方式移植Qt程序 20
第4章多通道AD驱动设计 21
第4.1节Linux设备驱动 21
4.1.1驱动程序 21
4.1.2驱动设备文件 21
4.1.3驱动设备分类 21
第4.2节多通道板载AD驱动设计 22
4.2.1micro2440板载AD 22
4.2.2采样转换频率计算 23
4.2.3采样通道和转换频率设置 24
4.2.4AD驱动组成及难点 25
第4.3节AD驱动编译进内核 25
第4.4节AD采样程序设计 27
第5章图形界面设计及移植 30
第5.1节主界面的设计 30
5.1.1QtDesigner设计图形界面 30
5.1.2图形界面 31
第5.2节曲线绘制的设计 33
第5.3节整体工作流程及程序移植 36
5.3.1整体工作流程 36
5.3.2程序移植 37
第5.4节三通道采样测试 38
5.4.1三通道电压值显示测试 38
5.4.2三通道曲线显示测试 39
5.4.3上下限报警测试 39
参考文献 42
致 谢 44
附录1编译安装arm版Qt配置参数 45
附录2micro2440开发板环境变量 46
附录3多通道AD驱动程序 47
附录4AD采样程序 52
附 录5图形界面程序 54
前 言
自20世纪90年代以来，以计算机技术、通信、技术和软件技术为核心的信息技术取得了迅速的发展，几乎所有的嵌入式产品都需要嵌入式软件来提供灵活多样、针对应用的功能。
由于嵌入式系统广泛应用，嵌入式软件在整个软件行业中占据了重要地位。
测试系统复杂性的提高，仪器的功能增多对用户图形界面（GUI）也提出更高的要求，在嵌入式系统中实现用户图形界面已经成为开发重点。
目前嵌入式系统在各个领域的研究和应用已成为热点，基于嵌入式的数据采集系统更稳定、迅速，软件操作更简单，同时具有高分辨率、高带宽、高精度的特点。
数据采集是基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测试系统。
数据采集系统要具备嵌入式控制、高速数据采集、实时处理以及友好人机交互接口等功能，其中实时处理和人机交互界面越来越受到重视。
在嵌入式数据采集开发中，选用嵌入式ARM开发平台，以及Linux操作系统和Qt/Embeded软件平台，可以开发出跨平台的、开源的、友好的图形界面，并且这种设计方法得到广泛的应用。
本课题根据嵌入式处理器的特点，选用了ARM9处理器的micro2440开发板作为硬件开发平台。
同时，因为QtCreator是基于C++面向对象的跨平台开发软件，特别是在图形界面开发中，具有优势，所以采用QtCreator作为软件开发平台。
micro2440开发板的板载AD具有每个时刻只能一个通道采样，采样电压范围0～
3.3V，采样转换频率可控且采样转换频率小于2.5MHz的特点，并且与本课题的设计思路相吻合，所以采用micro2440的板载8通道10位AD作为采样器件。
本课题在
Linux内核Linux-2.6.32.2基础上，开发了多通道的板载AD驱动，编译进内核，并烧
写到micro2440开发板运行。
根据底层AD驱动的特点，在QtCreator上开发了可选择采样通道和转换频率的三通道控制界面区，三通道采样的显示区，按钮控制区，以及上下限报警指示灯区等。
本设计不仅可以选择通道和采样转换频率，而且还实现了采样结果的显示和实时动态曲线的绘制。
62
第1章绪论第1.1节课题背景
随着嵌入式处理器的飞速发展，从8位到16位、32位、64位处理器不断地推出，处理器的运行速度不断地提高、存储空间不断扩
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