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对于超精密测量系统来说,测量环境的稳定性已成为影响测量精度的重要指标之一,对于某些超精密量的测量,必须采取无人化操作来完成。采用传统CAN、RS-232、RS-485等总线将测量仪器与上位机相连进行数据传输已经不能满足超精密测量环境的要求。目前以Internet为代表的互联网技术正迅猛地发展,将测量设备与互联网技术结合以实现测量信息的共享和测试系统网络化成本的降低已成为测控系统、仪器仪表的重要发展方向。本课题设计了一种可实现远程数据高精度采集及传输的嵌入式控制模块。课题完成的主要工作包括以下几个方面:首先,通过分析现有远程数据采集传输的实现方案,设计了一种基于ARM内核的嵌入式数据采集传输方案。该方案选取基于ARM7内核嵌入式微处理器S3C4510B作为网络控制模块核心器件;选取嵌入式操作系统uCLinux作为网络控制模块设计的软件开发平台,以满足超精密测量领域对测量设备小体积、低功耗、高可靠性的要求;其次,围绕以ARM7为内核的S3C4510B微处理器,设计了嵌入式数据采集传输模块的硬件电路,主要包括2M固态存储器、16M动态存储器、以太网物理层接口、串行通信电路以及AD7745高精度模数转换电路等;再次,建立了适合本系统软件开发的uClinux开发环境;并在分析了操作系统引导工作机理的基础上,编写了适合本系统的启动引导程序,以实现将操作系统内核加载到高速随机数据存储器中运行;最后,通过分析嵌入式操作系统设备驱动工作机制和uClinux操作系统对设备管理的方式,编写了ARM+uCLinux模式的用户终端硬件设备驱动程序;利用uCLinux系统中的套接字函数,采用客户机/服务器模式编写了客户端应用程序和服务器端应用程序。在做了相关实验后,结果表明本课题能为解决现场操作人员对测量环境的干扰问题提供了行之有效的手段。同时,本课题所构建的网络化控制模块由于成本低、性能好,并且开发周期短,在网络测控领域中有着广泛的应用前景。