论文导读：基于ARM9的煤气含量控制系统软件设计部分主要包括上位机程序和下位机程序。机主控系统主要完成接收传感信息并显示、数据库保存和绘制动态曲线图。基于ARM9的煤气含量控制系统。
关键词：ARM9，MQ216，TLC1543，串口通信，EVC++，数据库
一．硬件总体方案
整个硬件电路包括：PC机、RS232串口、S3C2440 开发板、LCD液晶屏、PWM脉宽调制控制电路。本系统上位机由PC机和串口组成，下位机由S3C2440开发板控制系统组成。每个S3C2440 开发板控制系统由S3C2440，LCD液晶显示器，传感器，PWM脉宽调制控制电路组成。下位机基于S3C2440开发板，通过传感器对采集数据再经过A/D转换后在LCD液晶屏显示， S3C2440带有MAX232串口，通过RS232总线与上位机通讯，系统的总体硬件原理图如图1所示。
图1 硬件原理图
二．软件程序设计
基于ARM9的煤气含量控制系统软件设计部分主要包括上位机程序和下位机程序。下位机的软件设计包括RS232串口通讯、数据采集、LCD显示、Windows CE 6.0移植、PWM控制五个部分。论文写作，MQ216。上位机的软件设计包括RS232串口通讯、数据存储、数据显示三个部分。其中下位机应用程序主要完成煤气含量信息的采集、处理和发送，以及控制继电器动作；PC机主控系统主要完成接收传感信息并显示、数据库保存和绘制动态曲线图。
图2 软件总体设计方案
2.1WindowsCE 6.0 移植
Windows CE6.0是一款开放的、易扩展的32位嵌入式操作系统，具有高可靠性，实时嵌入式操作系统，它可以在多种处理器架构（x86、MIPS、ARM）上运行，Windows CE支持ARM体系结构，所以基于S3C2440 处理器能够对Windows CE 6.0 BSP移植。英飞凌S3C2440开发板对Windows CE 6.0 操作系统移植，首先需要分析WindowsCE 6.0 BSP结构的特性。Windows CE 6.0 BSP结构主要包含Bootloader，OAL(OEMadaptation layer)，设备驱动程序，配置文件四个部分。下面简述这四个部分的移植过程。论文写作，MQ216。
2.1.1BSP移植
BSP移植过程：通过Windows CE 6.0 BSP对硬件平台进行BSP结构移植的原理，然后再根据本文的实验硬件平台做相应的修改，从而得到可以在自己系统上使用的BSP结构。
2.1.2.bootloader移植
Bootloader移植主要过程：
⑴ 修改相应的dir，source文件。
⑵ 修改makefile.inc文件，因为该文件指定生成eboot.bin文件，然后将eboot.bin拷贝到releasedir目录， 必须把romimage$(_TARGETPLATROOT)\eboot\boot.bib配置文件加入releasedir目录。否则，系统能通过编译但却无法生成eboot.bin文件。
⑶ 修改boot.bib文件，使其不与config.bib中的内存分配造成冲突。
⑷ 修改eboot，eboot烧写NK.BIN(OS镜像文件)查找BINFS分区，然后把下载的image烧写到BINFS分区。论文写作，MQ216。如果没有找到BINFS分区，eboot 对NAND FLASH低及格式化，并创建MBR(main boot record)，在MBR创建分区表。
2.1.3OAL移植
OAL的移植过程主要通过OEM的调试串口函数：Startup.s函数，OEMInit函数，系统时钟函数，中断处理函数等。论文写作，MQ216。
⑴修改Startup.s。主要完成的功能是：将CPU进行初试化；并调用内核程序初始化函数kernelstart。并对Startup.s修改。
⑵修改串口调试函数。执行完Startup.s函数，系统就跳转到Kernelstart函数，位于private目录，该函数的任务是初始化串口。
⑶实现OEMInit()函数。该函数调用OALCacheGlobalsInit()，OALIntrInit()，OALTimerInit（），OALKitlStart()等函数，OALKitlStart()初始化Cache Global,中断时钟，启动KITL。
⑷实现OALTimerInit()函数。该函数初始化OSTIMER，设置每毫秒产生一个Systemtick函数，通过CPU主频和硬件定时器对系统计数，初始化时钟状态全局变量，初始化高分辨率时钟函数指针TIMER，触发进程调度。
⑸ 实现中断处理函数：OALIntrInit()。该函数先初始化中断映射表，然后清除外部中断，内部中断等。论文写作，MQ216。
2.1.4驱动移植
⑴ 修改source文件，要添加如下库文件：
TARGETLIBS=$(_COMMONSDKROOT)\lib\$(_CPUINDPATH)\coredll.lib
SOURCELIBS=\$(_COMMONOAKROOT)\lib\$(_CPUINDPATH)\tch_cal.lib \
$(_COMMONOAKROOT)\lib\$(_CPUINDPATH)\tchmdd.lib \
⑵ 删除如下库文件：
$(_TARGETPLATROOT)\lib\$(_CPUINDPATH)\drvlib.lib。在Windows CE 6.0系统下，这个库已经不是必要的并且已经不存在了，所以删除掉，否则系统会出编译错误。
⑶ 修改platform.bib,将我们移植过来的驱动dll包含到nk.bin中。
(4) 修改platform.reg，其中CalibrationData是触摸屏的一个参数：
[HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE\DEVICEMAP\TOUCH]
"MaxCalError"=dword:7
portrait
"CalibrationData"="517,610897,934 142,936 129,290 891,285 "
2.2 上位机程序设计
上位机程序主要包括：数据采集程序、数据保存程序、动态曲线程序。在VC++6.0编程界面首先建立ADOData控件，ID为IDC_ADODC1，在通用属性的连接中输入服务器名称COMPUTER，选择数据库MASTER，点击测试连接，如果显示测试成功，表示连接SQLsever2005数据库成功。再在数据库中新建一个TABLE1表，表中包括时间，实际数据，设定数据字段，记录源的命令文本中SQL命令为select * from TABLE1；其次在监控界面上建立DataGrid控件，在datasource属性中选择IDC_ADODC1，与ADOData控件建立起联系，通过以上的步骤就实现了VC++6.0监控界面对数据库的访问，经编译调试运行得到的煤气含量控制系统的数据保存在数据库中，点击显示数据库按钮弹出数据库表对话框显示不同时间煤气含量值。动态曲线可以将下位机的数据的动态变化直观表现出来，可以反映煤气浓度的变化趋势。动态曲线程序的实现主要是采用了消息映射的思想。论文写作，MQ216。当下位机收到了数据后经过分析判断收到的数据是不是煤气浓度的数据，若是则转化为整型数据后发出一个绘图消息。由响应此消息的函数进行绘图处理，实现了数据的动态曲线绘图。其煤气含量控制系统图如图 3所示。
图3 系统整体调试图
总结
本系统由嵌入式S3C2440构成的煤气含量控制系统，由数据采集模块，控制电路、显示模块三部分组成。下位机采用C语言编程，上位机采用VC++6.0编程，以SQLsever2005作为后台数据库，上位机与下位机之间采用RS-232总线通信，编写基于VC++6.0的上位机控制界面、下位机实现WINCE6.0 操作系统的移植。实验测试表明，本系统实现了上下位机RS-232总线通讯，在下位机LCD和上位机VC界面显示数据值，在数据库中保存实际数据值，并且绘制实际数据曲线，实时数据显示达到误差精度要求。
参考文献
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[5]温育峰,孙书鹰,毕博.WindowsCE下I／O操作方法研究[J].科学技术与工程,2008,8(17),5040-5045.
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