2 硬件系統(tǒng)設計

　　基于低頻三值矩形波勵磁的電磁流量計的硬件結構圖如圖2 所示。其中，CPU 核心模塊是系統(tǒng)軟件的運行基礎，F(xiàn)LASH 存儲器用于存儲可執(zhí)行程序的二進制映像文件，供系統(tǒng)啟動時加載到SDRAM 內存空間運行; 由于硬件系統(tǒng)的復雜性，調試模塊加強了硬件系統(tǒng)的調試功能; 流量傳感器由一對勵磁線圈和一對對稱分布的檢測電極構成。

　　圖2 系統(tǒng)硬件結構圖

　　ARM9 處理器通過與其相連的D/ A 芯片產生低頻三值矩形波，勵磁線圈接受該低頻三值矩形波經功率放大后的勵磁信號而產生感應磁場，在電極上產生因流體切割磁力線而產生的感應電動勢( 即測量信號) ，并將之送入信號輸入模塊進行處理，信號輸入模塊對流量傳感器輸入的信號進行放大、濾波及A/ D 采樣后輸入ARM9 處理器。系統(tǒng)由TFT 液晶顯示屏提供人性化的菜單顯示操作界面，結合鍵盤進行人機交互; 同時具有以太網、USB 和RS 232 通信接口可輸出瞬時流量、累積流量和系統(tǒng)參數(shù)。

　　3 軟件系統(tǒng)設計

　　一個嵌入式Linux 系統(tǒng)從軟件的角度來看，通?？梢苑譃樗膫€層次，如圖3 所示。

　　圖3 系統(tǒng)軟件總體結構

　　引導加載程序：包括固化在固件中的Boo t 代碼( 可選) ，和Boo t Loader 兩大部分。

　　Linux 內核：特定于嵌入式硬件平臺的定制內核以及內核的啟動參數(shù)。

　　文件系統(tǒng)：包括根文件系統(tǒng)和建立于FLASH 內存設備之上文件系統(tǒng)，通常采用ramdisk 作為根文件系統(tǒng)。

　　用戶應用程序：特定于用戶的應用程序。有時在用戶應用程序和內核層之間可能還會包括一個嵌入式圖形用戶界面。

　　其中，引導加載程序是嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的第一個環(huán)節(jié)，它是操作系統(tǒng)和硬件的樞紐，為操作系統(tǒng)內核的啟動提供了必要的條件和參數(shù); 引導加載程序的工作是初始化內存以及必要的硬件設備，調用內核加載器。從FLASH 中加載操作系統(tǒng)映像到SDRAM 中，并把控制權交給Linux ; 由Linux 對硬件系統(tǒng)做進一步的初始化并控制應用程序。