目前国内嵌入式测控系统开发,由于缺乏一个稳定工作的硬件基础,所以整个开发工作的重点大都放在调试硬件故障上。现有测控平台接口电路种类比较少,多为传统的RS232、RS485接口,数据交换速度慢,已经不能满足日益增长的数据传输需求。并且大多数项目的开发没有使用嵌入式实时操作系统,严重影响了程序的可读性和可移植性,进而影响了整个系统的可靠性。另外,传统的8位微处理器已经越来越不能适应日渐复杂的应用需求,而32位ARM嵌入式微处理器以其卓越的性能、超低的功耗、很高的性价比,代表了当今主流电子应用技术的发展方向。因此应用32位ARM微处理器、友好的交互界面、网络互连功能、多接口、实时的数据处理几乎成了现代实时测控系统的共同需求。 本文在分析了嵌入式软硬件可实现模块化设计的基础上,借鉴了“开发平台”的设计思想,首先,在ARM嵌入式最小系统的基础上架构通用的硬件平台,对测控平台的硬件结构进行设计,特别是对于关键的接口电路进行了比较深入的研究,针对不同的应用,集成了多种接口电路。其次,在实现嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基础上,架构了通用的软件平台,对接口电路驱动程序进行模块化设计,特别是通过对微型嵌入式协议栈μIP的研究,成功地实现测控系统网络化。最后,在研制出的测控平台上,我们设计了基于以太网的直流电机伺服系统,在实现远程数据采集、电机控制的同时,研究了基于参数实时可变型PID控制算法,使用户通过网络,用普通的IE就能测控电机转速。 在上述工作的基础上,开发研制出工程样机,通过基于以太网的直流电机伺服系统的实验使用结果表明,测控平台设计合理,性能稳定、可靠,达到了设计的要求。