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当代科学技术的突飞猛进,极大地促进了分析仪器的发展,而机构小巧、性能优越、价格便宜、操作简便的小型智能分析仪器发展尤为迅速。由于嵌入式系统不断应用,性能优越的ARM处理器以及具有友好界面、开发过程简单的Windows CE得到了广泛的使用。
本论文将嵌入式系统开发引入到分析仪器的开发中,以ARM9作为处理器、WinCE作为操作系统,对嵌入式系统处理器和操作系统的选型、系统开发平台的建立进行较为详细的研究,完成了系统硬件部分的主要模块电路的设计、PCB的设计、硬件主要功能模块的调试以及系统电器性能的测试。
论文可大致归纳为如下五部分:绪论、理论基础、功能分析与总体规划、系统硬件设计、调试与测试、总结。以下分别介绍:
绪论部分介绍了开发嵌入式分析仪器的背景和意义,分析仪器的发展情况以及论文的主要研究内容。
第二章是理论基础部分。详细介绍了嵌入式系统的定义、特点、构成、应用、现状及发展趋势;对现今流行的嵌入式操作系统和ARM7和ARM9嵌入式处理器做了简要介绍。
第三章是系统功能分析和总体设计规划部分。分析了系统功能需求;介绍了嵌入式系统软硬件平台的建立,主要对硬件核心ARM(S3C2410)处理器的选型、特性及功能进行了详细的介绍;对软件核心部分嵌入式操作系统选型及WinCE的开发流程做了简要介绍。
第四、五章是硬件的设计部分。第四章详细介绍了系统主要功能模块的电路设计,包括:存储器、外围接口、仪器扩展接口等模块的电路设计和硬件电路的PCB设计。第五章介绍了紫外可见分光光度计Tul901及该分析仪器与嵌入式系统开发板之间的连接。
第六章是系统的调试和测试部分。阐述了系统主要硬件功能模块的调试,系统软硬件的联合调试以及系统的电器性能测试。
最后是对整个嵌入式系统开发的总结,该嵌入式分析仪器在运算处理速度、硬件系统体积、人性化的设计、大容量的存储等方面有较明显的优势,该分析仪器的开发为常用分析仪器的提供了嵌入式平台,简化后续仪器的设计开发过程,缩短了开发周期,为国产分析仪器的设计提出了新思路。