ARM與Linux嵌入式系統在煤礦井下的應用

2)系統環境Linux的主要特點

a．采用模塊化設計，源代碼完全開放，任何人都可以根據需要任意修改并在GUN協議下發行。

b．具有強大的網絡功能，能提供各種網絡服務。

c．具有豐富的軟件資源，幾乎所有的Unix下的應用軟件都可移植到Linux平臺上。

d．支持多種體系結構，如ARM、SPARC、X86等。

(3)系統工作原理

溫度采集器主要部分是溫度傳感器PH100TMPA，具有分辨率精確和準確度高；壓力采集器采用陜西紅翔科技開發有限公司的GD一307，能自動將工作面的頂板壓力轉變為標準電信號傳送給相關設備；氣體濃度采集器采用意大利的OGGI防爆氣體傳感器，它具有靈敏度高，能夠測量O ／NH，／CO／H：S等多種氣體。分線器的硬件部分為單片機AT89S52和串行電平接口芯片MAX483，主要用作數據傳輸和控制信號尋址，遠程控制站是一臺PC機及其所需配套器件。

嵌入式控制器通過基于TCP／IP協議的以太網和遠程控制站連接，使用RS485現場總線與分線器連接。前端采集器分布在礦井中的各個監控點，負責實時地采集壓、溫度和井下氣體濃度數據，然后將采集到的數據經分線器通過RS485現場總線上傳導嵌入式控制器。分散器接收嵌入式控制器的控制信號，切換相應的檢測點，并將前端傳感器采集到的數據上傳到嵌入式控制器。嵌入式控制器負責接收各個前端傳感器上傳的數據，并對這些數據進行實時處理，再將這些處理后的結果經以太網發送到遠程監測站供技術人員做進一步的分析。

2 軟件設計

(1)系統運行環境

系統運行環境主要有嵌入式控制器主板啟動程序BootLoader、Linux內核、根文件系統cramfs、初始化進程、設備驅動程序等組成．為應用程序提供低層服務。設備驅動程序能夠讓嵌入式操作系統訪問和控制外圍設備，使這些設備在該系統下工作。本系統中的設備驅動程序有CS8900A網卡驅動和其他通信接口驅動，負責完成系統通訊的低層工作。

(2)應用程序設計

應用程序主要運行于嵌入式控制器，負責收發和處理數據，并對相應的外設進行控制。其流程圖如圖3所示。