水文数据是水利工作的基础，在国民经济建设方面具有重要作用。
随着嵌入式技术的发展，水文数据的采集越来越多地采用了各种嵌入式设备。
文章介绍了一种基于ARM＋Linux架构开发的水文数据采集设备，水文数据通过GPILS模块传输。

　　关键词：ARM；Linux；嵌入式系统；水文数据采集设备；GPILS
　　中图分类号：TP399　文献标识码：A　文章编号：1009－2374(2011)19－0096－03
　　
　　从古至今，水利工程在国民经济的建设中起着至关重要的作用。
水文数据的采集和分析作为水利工作的基础，涉及水利各项工作和经济社会的许多方面，占据了不可替代的位置。
特别是近些年，水文工作的成果既在传统的防汛和水利工程建设及运行管理等方面发挥了巨大作用，同时积极主动地开展了水资源管理、生态与环境保护等方面的服务，水文业务正向着与水有关的经济社会发展的各个领域和层面扩展延伸，社会地位得到了进一步提高，社会影响得到了进一步扩大。
目前，随着社会不断信息化、智能化以及网络化，越来越多的嵌入式系统被研究和开发。
Linux内核具有源码开放、免费、体积小、可裁剪以及效率高等特点，且获得了广泛的支持，使其在作为嵌入式操作系统方面具有得天独厚的优势。
基于Linux的嵌入式系统已经成为了热门的技术，被国内各个嵌入式设备厂家广泛支持采用。
本文介绍了一种基于ARM＋Linux架构的水文数据采集设备设计，并对嵌入式Linux的开发做了简单的广东深圳专业医疗设备造型工业产品设计浅析产品设计与共用设计介绍。

　　
　　一、嵌入式开发概述
　　
　　嵌入式系统是一种根据特定应用所定制的软硬件一体化系统，它只需要达到预期的目的，完成预期的功能即可，所以其在整个开发流程和开发环境的搭建方面都与传统的软件开发相比有着明显的不同。
图1所示是整个嵌入式系统开发的一般流程。

　　开发的第一步是进行嵌入式的硬件设计，包括硬件的选型以及PCB的制作；等到硬件电路板完成后，在此基础上进行操作系统的移植，之后进行应用程序的开发；其中应用程序的开发可以在PC机与前两步同时进行，但完成后需要移植到真实嵌入式环境中；等待应用程序开发完成，要进行实际的运行测试，如果功能完成，测试通过，则接着进行整个嵌入式系统测试；如果未能通过，则返回以前的步广东深圳专业医疗器材结构工业产品设计刍议产品设计中的无障碍设计骤，重新来过。

　　嵌入式系统一般都具有资源受限的特点，因此像在普通PC上一样直接在嵌入式系统的硬件平台上编写应用软件比较困难，甚至根本是不可能实现的。
目前业界一般采用的解决方法是在普通的PC机上编写应用程序，然后通过交叉编译对应生成目标平台上可以运行的二进制代码程序，最后再下载到目标嵌入式硬件平台上的特定位置，进行运行。

　　需要在交叉开发环境(Cross DevelopmentEnvironment)下进行开发是开发嵌入式应用软件时的一个显著特点。
交叉开发环境是指在宿主机上对嵌入式应用程序进行编译、链接和调试的系统环境和开发工具集，它与真实的运行嵌入式应用程序的环境不一样，但提供了更为强广东深圳专业医疗器材外壳工业产品设计移动医疗来了大的调试能力。

　　
　　二、系统整体方案设计
　　
　　水文工作主要包括信息采集和信息分析两大部分。
水文信息采集工作主要包括对水质、水位、流量、蒸发量、降水量、含沙量等水文信息的采集和监测；水文信息的广东深圳专业医疗设备造型工业产品设计从医疗热点事件看当代中国医疗分析则主要通过对采集到的水文信息进行综合分析并针对具体的情况研究判断，为国民经济中各行各业提供水文相关的信息服务，主要有水文预测预报、评价评估等。
水文信息一般可分为两类：一种是对水文事件发生时的实际监测信息；另一种是对水文事件发生后调查分析得到的信息。
在水文信息采集中，第一种水文信息是水文年鉴的重要数据来源。广东深圳专业医疗电子工业产品设计推进东北工业设计的五点建议
水文数据自动化采集与报送直接为防汛抗旱的科学指挥、水资源的统一管理、水资源的优化配置、水资源高效利用提供科学决策依据。
本文设计的水文数据信息采集系统即是对第一种水文信息进行采集。

　　
　　(一)系统广东深圳专业医疗器械造型工业产品设计浅析剪力墙结构设计在结构设计中的应用硬件设计
　　系统的硬件结构示意图如图2所示。

　　主控制器采用了三星公司的一款S3C2440微处理器，采用ARM920T内核，0.18umI艺的CMOS标准宏单元和存储单元，同样它还采用了一种叫做AdvancedMicrocontroller Bus Architecture(AMBA)新型总线结构，它的低功耗、精简和出色的全静态设计特别适合于对成本和功耗敏感的应用。
另外，它还具有丰富的中断控制功能，具备60个中断源(1个看门狗定时器，5个定时器，9个UARTs，24个外部中断，4个DMA，2个ADC，1个IIC，2个SPI，1个SDI，2个USB，1个LCD，1个电池故障，1个NAND，2个Camera和1个AC97音频)，电平／边沿触发模式触发中断的外部中断源，可编程的边沿／电平触发极性，可以为紧急中断请求提供快速中断(FIQ)服务。

　　GPRS模块采用了华为CM320 GPRS模块。
CM320模块基于CDMA2000 1x空中接口，采用美国QUALCOMM公司MSM6025系列套片，将射频、基带完整集成在一块PCB板内，完成全部无线接收、发射、基带信号处理和音频信号处理的功能，用户只需外接很少器件就可以方便做出各种类型的无线终端产品，并且其涵盖了cDMA所有的标准的语音和数据应用的AT指令，提供了153Kbps的全双工无线传输数据的能力，可方便的应用于移动通信、固定无线通信等领域。

　　
　　(二)Linux内核移植
　　现在，移植Linux内核一般先要在内核的目录中选择一个与目标板硬件配置最接近的并且已经移植成功的目标目录作为模板。
之后可以针对硬件具体的差别进行相应的修改或对应打现成的移植补丁。
这里，我们使用了Linux 2.6.32内核进行移植，并且根据本硬件系统的配置选择了样板SMDK2440作为移植的目标模板。
在编译和配置内核前我们可以使用现有的patch包对Linux－2.6.32内核打补丁，并使用menuconfig工具对内核进行适当的剪裁。
内核的裁减工作与在PC上对Linux内核的裁减工作类似，主要的工作是增添对自己需广东深圳专业医用仪器工业产品设计医疗新趋势――个体医疗要的模块的支持，并且除去无用的模块，以使Linux内核更加适合于目标硬件系统。
内核的编译可以通过修改根目录以及其它子目录下的Makefile直接完成，也可以通过在预编译的时候设置编译参数值时进行选定。
编译前使用make menuconfig命令，开发者可以非常方便地增添和删除内核模块。

　　之后，使用make工具生成uImage镜像文件。
ulmage镜像文件可以使用U Boot引导程序进行引导，装入内存。

　　Linux内核移植的整个过程如图3所示。

　　
　　(三)系统软件设计
　　本系统主要的工作是通过$3C2440处理器和水文数据采集模块，完成水样采集开关开合的控制，河底失重传感器、水面传感器、水深传感器的数据接收及发送，流速仪传感器的启停及数据传输，图像采集设备的控制和GPRS通讯模块的控制等功能。
S3C2440与各个水文数据采集模块的连接如图4所示：
　　整个系统的程序流程图如图5所示。
系统初始化主要完成S3C2440的初始化、Linux内核初始化以及外围设备的初始化；初始化完成后，系统会自动探测自身所在的水文环境，并更加采集到的数据参数，对水文数据采集模块进行相应的参数配置；之后，开启水文数据采集模块，进行水文数据的采集，当采集完一组数据后，会进行数据验证，如果正确便会通过GPRS模块传输至系统的数据中心；如果数据不正确，则会重新开始数据采集。

　　
　　三、结语
　　
　　现在，水文工作的成果已经广泛应用于各种行业，为国民经济建设做出了巨大的贡献。
随着嵌入式、自动化技术的发展，水文数据的采集已经越来越多地采用了各种嵌入式设备。
本文介绍的这种基于嵌入式Linux技术开发的水文数据采集设备，不仅开发简单，投入少，而且稳定性好，其连续无故障工作时间可达7X24小时，故障恢复时间小于10s。