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利用ColdFire uClinux實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳輸
摘要：介紹了利用ColdFire uClinux實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳輸。這項(xiàng)技術(shù)被用在大型集裝箱檢測(cè)系統(tǒng)中，取得了很好的效果。關(guān)鍵詞：ColdFire uClinux 數(shù)據(jù)采集
在ColdFire上嵌入uClinux操作系統(tǒng)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，般應(yīng)用在手持設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、工業(yè)控制中。但在數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中使用這項(xiàng)技術(shù)卻不是很常見(jiàn)，原因是uClinux不是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，而數(shù)據(jù)采集應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性要求很高。本文介紹如何利用在ColdFire上嵌入uClinux操作系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸。
1 硬件平臺(tái)
任何嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)都離不開(kāi)具體的硬件平臺(tái)，這里先介紹一下系統(tǒng)采用的硬件平臺(tái)。圖1所示即為硬件結(jié)構(gòu)的示意圖。其中，SPM是數(shù)據(jù)處理模塊，它控制前端的A/D變換，根據(jù)設(shè)定的采集周期將A/D變換后的數(shù)據(jù)保存在其內(nèi)部的RAM中；同時(shí)發(fā)出一個(gè)中斷信號(hào)。ColdFire 5307 xBoard是基于Motorola公司高性能嵌入式32位處理器ColdFire 5307自行開(kāi)發(fā)的嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)板。其硬件配置包括：
ColdFire5307 90MHz 32位處理器；16M SDRAM；2M Flash ROM；10Mbps以太網(wǎng)接口；兩個(gè)UART串口；兩個(gè)64針的地址和數(shù)據(jù)總線接口。
ISC（圖像控制工作站）和IDS（圖像數(shù)據(jù)工作站）是兩個(gè)工作站，用來(lái)對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)處理。XBoard和工作站處在同一個(gè)以太網(wǎng)上，該以太網(wǎng)上還配有其它的設(shè)備。uClinux所要實(shí)現(xiàn)的功能是實(shí)時(shí)地將SPM上采集的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳到IDS上，同時(shí)接收來(lái)自ICS的命令以對(duì)SPM進(jìn)行控制。
2 SPM和xBoard之間的連接
uClinux需要讀取SPM中的RAM，所以最好是把SPM中的RAM作為uClinux的內(nèi)存地址的一部分。SPM和xBoard上MCF5307之間的硬件連接如圖2所示。
SPM中RAM的地址線、數(shù)據(jù)線和控制線直接連到CPU的總線上。除了硬件上的連接之外，還需要設(shè)置MCF5307的寄存器，為SPM上的RAM分配內(nèi)存空間。XBoard在加電時(shí)首先運(yùn)行debug程序，所以在debug中進(jìn)行寄存器的設(shè)置是比較合適的。在debug源代碼中的sysinit.c文件里的mcf5307_cs_init函數(shù)中加上下面的語(yǔ)句：
MCF5307_WR_CS_CSAR5（imm,0xa000）； SPM的地址從0xa0000000開(kāi)始
MCF5307_WR_CS_CSCR5(imm,0x3d40)； 采用8位的讀方式
MCF5307_WR_CS_CSMR5（imm,0x01FF0001）； 空間大小為1M
將SPM控制的引腳和MCF5307的并口引腳相連，這產(chǎn)對(duì)SPM的控制就只需設(shè)置并口的相應(yīng)位了。
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