万方数据基于S3C44BO×的数据采集系统设计王微林示麟何伟徐建明DesignAcquisitiOnSystemsS3C4480X(浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310014)RlSC处理器，采用ARM丌DMI内核、0．25“m工艺的CMOS标bvMd⋯Ilon基于S3C44BOX的数据采集系统设计OfDataBased介绍了一个基于微处理器S3C44BO×和实时操作系统斗C／OS—I|的数据采集系统。该系统具有数据采集、显示等功能，并且能通过网络将现场采集的数据传送到远程主机。实验结果表明，该系统性能可靠，实时性好，实用性强。关键词：数据采集，S3C4480×，斗C／OS一||传统以单片机为控制核心的数据采集系统实现TCP／IP协议十分困难，传统的前后台程序设计方式在解决复杂的应用时，难以保证较高的实时性，因此，越来越多的应用系统采用了移植操作系统的方法来保证系统实时性，但传统的单片机不能满足移植操作系统所需要的条件；另外，用8位／16位单片机控制LCD实现曲线的动态显示也比较困难。为解决上述问题，本系统基于SUMSANG的S3C4480X嵌入式芯片，设计了一种以“C／OS—I|为操作系统的数据采集系统，并且通过LwIP实现网络的TCP／IP协议进行网络传输。此数据采集系统实现数据的实时采集、显示和网络传输，可以广泛应用于各种实时远程监控系统。系统的硬件组成本数据采集系统主要包括四个组成部分：数据采集部分、数据处理部分、数据显示部分和数据传输部分。数据采集部分把模拟电压信号输入到S3C4480X的A／D转换通道；数据处理部分包括S3C4480×、FLASH存储器、SDRAM，该部分主要是对采集到的数据进行平均滤波，然后进行相应转换，以便于实时显主要是在LCD屏上实时显示采集到的数据；数据传输是指数据通过网络进行传输，由RTL8019AS和LwIP实现。系统主要硬件组成如图1所示，其核心部分是微处理器S3C44BO×。S3C4480×是SAMSANG公司推出的16／32位准宏单元和存储编译器。它的低功耗精简和出色的全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。S3C4480×提供了丰富的内置部件，包括：8KBcache、内部SRAM、带自动握手的2通道UART、4通道DMA、系统管理器(片选逻辑、FP／EDO／SDRAM控制器)、I／O端口、RTC、LCD控制器、8通道10位ADC等。系统的数据采集功能是由S3C44BO×内部模／数转换器(ADC)来完成的，它是一个10位、逐次逼近型的ADC，有8路模拟信号输入，其内部结构中包括模拟输入多路复用器，自动调零比较器，时钟产生器，10位逐次逼近寄存器(SAR)，输出寄存节省功耗。S3C4480×内部有3个与A／D转换有关的寄存器：控制寄存器ADCCON、预分频寄存器ADCPSR、数据寄存器DCDAT，其中最复杂的是ADCCON，其功能描述如表1所示。b⋯d‘’PcrⅢIonNo⋯ntIon2系统软件介绍为保证系统的实时性，本系统在软件设计上不再采用传统的前后台方式，而是应用了实时操作系统汕C／OS一¨。本系统采用GUI应用软件汕C／GUI，以图形的方式动态地显示采集到的数据。“C／GUI是一个通用型嵌入式用户图形界面软件，最初的设计是基于“C／OS一||操作系统的，具有源代码开放及模块化On摘要示；数据显示部分包括S3C44BO×的LCD控制器和LCD屏，数据采集系统的硬件组成图器，如图2所示。这个ADC还提供可编程选择的睡眠模式，以S3C4480X内部ADC结构图表1ADCCON寄存器LLC／GUI4AbstractAdataacquisitionsystembasedmicroprOcessorandreaI—timeoperafionsyslem斗C／OS—l|isdesignedinthispaper．TheincludeslhefunctiOnsacquisitiOndaladispIay。andjtaIsOtransmitacquiredfromtheIOcaleremOtePCvianetworks．Experimenis⋯uslraleilsre|iabIeperformance900dreal—timeperfOrmanceKeywOrds：dataacquisitiOn，S3C44BOX．斗C／0S一|I1图1图22．1oncantOAlNl70l^Ix状态标志o¨AIN2功能铆蛤化竹1)【=状态标志¨l读)标忐【6】0止在进行～正在进行^，D#换：1～D#拽结柬降。＆靠唬功耗}低系统功耗睡眠【5】0正常撙式；lI【：常模式；I睡眠模式通道选样【10¨．1道选择o㈣AlNO；00卜AⅢ1输八选择【4如^Ⅲ4|1旷^IN6·III^fN7磕过砖操作启ii吐