ARM嵌入式系统数据采集传输系统研究+源程序(2)
上世纪末至今，数据采集传输系统在结构上发生了极大的变化。大规模集成电路与单片机的整合使得系统得到了全方位的优化。一些技术先进的发达国家已经在军事、航天航空及高新产业等领域运用了数据采集传输系统。而在国内，数据采集系统也逐渐向商用、民用、工业等领域进军。
1.1.2 发展方向
在ARM嵌入式系统的蓬勃发展背景下，基于ARM的数据采集传输系统应运而生，对基于ARM的远程数据采集传输系统的软硬件体系进行深入研究具有很强的现实意义和实用价值。随着ARM嵌入式的不断发展，基于ARM微处理器的数据采集传输系统日渐得到重视。可以推测，再经过一段时间的发展，工业现场数据采集传输系统也会像DVR一样过渡到嵌入式ARM架构[2]。
ARM近十年来以高性能、低价位、低功耗等优势逐渐进入了商业领域，在这样的背景下，基于ARM的数据采集传输系统把适应高速数据采集和存储，兼备多样化传输方式当做未来的发展方向。现代数据采集传输系统开始慢慢转型，从传统电路、微机模式开始向基于ARM的新一代数据采集传输层系统模式发生转变。
1.2 嵌入式系统简介
1.2.1 嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统[3]。嵌入式系统主要由软件和硬件两部分组成，硬件方面主要包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件，软件方面主要包括嵌入在存储器中的微型操作系统，控制应用软件等，实现诸如实时控制、监视、管理、移动技术、数据处理等各种自动化处理任务[4]。
1.2.2 嵌入式系统的总体结构
一般来说，完整的嵌入式系统的在结构上可分成以下几个部分:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。
1）硬件层
硬件层由微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口四部分构成。嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理器，嵌入式处理器与通用处理器最大的不同点在于，嵌入式CPU大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中，它将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性[5]。
2)中间层
中间层具有分离软硬件的功能。中间层也被称作板级支持包或硬件抽象层，它保证了硬件部分的正常运行。中间层具有硬件相关性和操作系统相关性两个特点。设计一个完整的中间层需要以下两步：硬件初始化以及设计设备驱动。
3）系统软件层
系统软件层由文件系统、图形用户接口、任务管理、实时操作系统（RTOS）组成[5]。其中，RTOS看上去是嵌入式应用软件的开发平台，实际上是用户的主程序，是内核，它将许多资源进行封装，只留给用户一个接口，极大地方便了用户的使用。
4）应用软件层
应用软件层是针对特定应用领域，基于某一固定的硬件平台，用来达到用户预期目标的计算机软件，由于用户任务可能有时间和精度上的要求，因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持[6]。嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别，它不仅要求其准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要，而且还要尽可能地进行优化，以减少对系统资源的消耗，降低硬件成本[7]。
1.3 ARM简介
1.3.1 ARM简介
广义上讲，ARM其实有很多含义。它即是英国先进的RISC公司的缩写，也可以看做是一种微处理器的简称，还能被广泛的看作是一种技术。