一種基于arm的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于ARM的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)由下位機系統(tǒng)及上位機軟件組成,下位機硬件主要基于ARM工控開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)采集板及模擬量輸出板,采用C/OS實時多任務操作系統(tǒng),實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲及模擬量的輸出,并將采集數(shù)據(jù)實時傳送至上位計算機;上位機軟件接收數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,圖形化顯示數(shù)據(jù)變化曲線,并控制下位機的模擬量輸出功能;通過實驗驗證,下位機系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的采集、存儲及模擬量的輸出,C/OS操作系統(tǒng)完成多任務的實時調(diào)度,上位機軟件成功進行模擬量數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控及數(shù)據(jù)變化的圖形顯示,整個系統(tǒng)具有良好的實時性。
【專利說明】一種基于ARM的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機應用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種基于ARM的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化與信息化的不斷發(fā)展。數(shù)據(jù)采集已經(jīng)成為了計算機與外部物理世界連接的橋梁。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)中設備工作狀況的監(jiān)測、控制領(lǐng)域中的閉環(huán)控制系統(tǒng)及仿真領(lǐng)域的半實物仿真系統(tǒng)。
[0003]傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置通常由單片機及采集卡組成。其采集通道數(shù)較少、單任務的軟件結(jié)構(gòu)及實時性差等不足之處已無法滿足人們的需求。ARM (Advanced RISC Machines)是基于RSIC架構(gòu)的數(shù)據(jù)寬為32位可嵌入操作系統(tǒng)的微處理器。
[0004]本專利是對基于ARM的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)進行設計與實現(xiàn)。下位機采用yC/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、存儲及模擬量的輸出，具有人機接口顯示功能；上位機軟件成功完成了對采集數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控顯示及對模擬量輸出的控制。整個系統(tǒng)具有精度高、運行穩(wěn)定、實時性好、抗干擾能力強等特點，能夠有效地應用于一般的系統(tǒng)監(jiān)控和武器系統(tǒng)中。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于ARM的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，系統(tǒng)包括:上位機及下位機，其中，下位機由ARM工控開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)采集板、模擬量輸出板、IXD液晶顯示屏及SD存儲卡組成，使用μ C/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，對任務進行調(diào)度與管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集板對外界模擬量的多通道采集功能，將數(shù)據(jù)存儲于SD卡，并通過USB或以太網(wǎng)傳送至上位機；在上位機的控制下，下位機接收模擬最輸出指令，完成模擬量輸出功能；LCD液晶顯示屏用于顯示下位機的工作狀態(tài)信息。
[0007]下位機采用yC/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，yC/OS II是一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、搶占式的實時多任務操作系統(tǒng)，完全基于優(yōu)先級來管理任務，總是使處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務運行，不支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，所以必須按照任務的重要性和實時性要求程度，將系統(tǒng)功能合理的分解為若干不同優(yōu)先級的任務，任務及優(yōu)先級劃分的合理性將直接影響軟件設計的質(zhì)量；
上位機數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件使用VC++6.0開發(fā)，當USB與以太網(wǎng)均連通時，使用USB進行通訊，實現(xiàn)以下功能:
①通過USB及以太網(wǎng)與下位機進行通訊；
②創(chuàng)建數(shù)據(jù)接收線程，通過通訊接口接收下位機采集的數(shù)據(jù)，實時顯示于監(jiān)控界面上，同時繪制數(shù)據(jù)變化曲線圖；
③通過上位機軟件設定相應的模擬量輸出值，控制下位機進行模擬量輸出工作； ④顯示通訊接口的連接狀態(tài)及下位機工作狀況信息。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該系統(tǒng)由下位機系統(tǒng)及上位機軟件組成，下位機硬件主要基于ARM工控開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)采集板及模擬量輸出板，采用C/0S實時多任務操作系統(tǒng)，實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲及模擬量的輸出，并將采集數(shù)據(jù)實時傳送至上位計算機；上位機軟件接收數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，圖形化顯示數(shù)據(jù)變化曲線，并控制下位機的模擬量輸出功能；通過實驗驗證，下位機系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的采集、存儲及模擬量的輸出，C/0S操作系統(tǒng)完成多任務的實時調(diào)度，上位機軟件成功進行模擬量數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控及數(shù)據(jù)變化的圖形顯示，整個系統(tǒng)具有良好的實時性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。
[0011]數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)包括上位計算機及下位機系統(tǒng)。下位機由ARM工控開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)采集板、模擬量輸出板、IXD液晶顯示屏及SD存儲卡組成，使用μ C/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，對任務進行調(diào)度與管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集板對外界模擬量的多通道采集功能，將數(shù)據(jù)存儲于SD卡，并通過USB或以太網(wǎng)傳送至上位計算機；在上位機的控制下，下位機接收模擬最輸出指令，完成模擬量輸出功能；LCD液晶顯示屏用于顯示下位機的工作狀態(tài)信息。
[0012]下位機采用yC/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，yC/OS II是一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、搶占式的實時多任務操作系統(tǒng)，完全基于優(yōu)先級來管理任務，總是使處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務運行。不支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，所以必須按照任務的重要性和實時性要求程度，將系統(tǒng)功能合理的分解為若干不同優(yōu)先級的任務，任務及優(yōu)先級劃分的合理性將直接影響軟件設計的質(zhì)量。
[0013]上位機數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件使用VC++6.0開發(fā)。當USB與以太網(wǎng)均連通時，使用USB進行通訊。主要實現(xiàn)以下幾個功能:
①通過USB及以太網(wǎng)與下位機進行通訊；
②創(chuàng)建數(shù)據(jù)接收線程，通過通訊接口接收下位機采集的數(shù)據(jù)，實時顯示于監(jiān)控界面上，同時繪制數(shù)據(jù)變化曲線圖；
③通過上位機軟件設定相應的模擬量輸出值，控制下位機進行模擬量輸出工作；
④顯示通訊接口的連接狀態(tài)及下位機工作狀況信息。
[0014]除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ARM的多通道實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括:上位機及下位機，其中，下位機由ARM工控開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)采集板、模擬量輸出板、LCD液晶顯示屏及SD存儲卡組成，使用yC/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，對任務進行調(diào)度與管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集板對外界模擬量的多通道采集功能，將數(shù)據(jù)存儲于SD卡，并通過USB或以太網(wǎng)傳送至上位機；在上位機的控制下，下位機接收模擬最輸出指令，完成模擬量輸出功能；LCD液晶顯示屏用于顯示下位機的工作狀態(tài)信息； 下位機采用uC/OS II實時多任務操作系統(tǒng)，yC/OS II是一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、搶占式的實時多任務操作系統(tǒng)，完全基于優(yōu)先級來管理任務，總是使處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務運行，不支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，所以必須按照任務的重要性和實時性要求程度，將系統(tǒng)功能合理的分解為若干不同優(yōu)先級的任務，任務及優(yōu)先級劃分的合理性將直接影響軟件設計的質(zhì)量； 上位機數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件使用VC++6.0開發(fā)，當USB與以太網(wǎng)均連通時，使用USB進行通訊，實現(xiàn)以下功能: ①通過USB及以太網(wǎng)與下位機進行通訊； ②創(chuàng)建數(shù)據(jù)接收線程，通過通訊接口接收下位機采集的數(shù)據(jù)，實時顯示于監(jiān)控界面上，同時繪制數(shù)據(jù)變化曲線圖； ③通過上位機軟件設定相應的模擬量輸出值，控制下位機進行模擬量輸出工作； ④顯示通訊接口的連接狀態(tài)及下位機工作狀況信息。
【文檔編號】G05B19/418GK104317267SQ201410574470
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】武斌, 徐宏偉, 崔樂樂 申請人:浪潮軟件集團有限公司