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原文传递基于ARM的标绘台终端设计与实现

论文题名：	基于ARM的标绘台终端设计与实现
关键词：	海图作业标绘台;移动终端;嵌入式技术;ARM微处理器
摘要：	海图作业标绘台是一个将纸海图和计算机控制系统相结合的标绘作业系统,在实际的航海作业中,体现的作用更尤为突出。作为标绘台重要组成的移动终端,它的发展,需适应不断升级的舰船系统需求。正因此,本文深刻研究当前标绘台终端的缺点和不足,现有的标绘终端设备技术作为背景,提出改进方案,重新对其功能、显示效果进行设计,并预留一些拓展的配置,提升移动终端的整体性能,达到模块化、体积小、易扩展、易维护、易使用的设计要求,以达到最终使用的目的。　　首先,参照标绘台的整体设计需求,根据现有标绘台定标器的原理,提出终端的设计方案,规定终端的性能指标,明确其工作原理。在标绘台系统中,终端系统的总体由移动终端,标绘台信息处理计算机和数字化仪组成。根据现有的标绘台终端需求,当前市场上常用的多种PDA实现技术,参照PDA的原理,为了满足移动终端的高性能指标,系统选用了多种先进的、智能的、广泛的计算机控制技术,如嵌入式处理器,嵌入式操作系统,视图显示设计技术。搭建嵌入式系统,负责通信,信息处理,界面显示,触摸屏和非触摸屏交互,硬件配置,多种外在驱动配置,驱动简单易行,在内核的源码基础上,可随机进行修改、配置,不仅在结构上提高了硬件的简洁性,可配置能力,又提高了海图标绘设备的纸海图数字化能力,进而把握住战场上的作战先机。　　根据既定的设计方案,参照所需达到的性能指标,给出移动终端的硬件需求参数,选定移动终端的硬件配置,进而以高端的ARM开发板,在PC机上,设置引导程序BootLoader,配置操作系统内核,移植Linux操作系统,根据外围硬件接口配置驱动,编写应用程序代码,配置开发板,对移动终端进行实验开发。我们选定的开发板,对外围硬件有很好的支持,硬件的配置极高,可任意配置,对开发环境要求低,仅需在PC机上安装Linux虚拟机、超级终端,便可对开发板进行配置。开发板的处理器和配置的多种操作系统均与终端需求相似,我们可以模拟真实的硬件水平进行配置、扩展。选定通信接口串口和以太网口之后,随后制订通信协议,引入一些先进技术,如Qt图形界面开发库,后台数据的存储,无线与有线并存的通信方法,应用强大的通信能力,硬件上配置的冗余,串口和以太网通信分类设计确保终端的冗余、可靠和稳定。结合标绘台需要的功能,信息的处理能力,研究软件设计和管理的标准化和工程化,提出应用程序的总体流程图,实现方式,功能配置,在QtDesigner开发工具下,以面向对象的程序设计思想,调用大量封装的Qt类,以及自定义的类,模块化设计。既降低了程序的复杂度,又提高了程序的健壮性。由于本课题的实用性较强,本文将重点放在应用程序的设计方面,突出强调数据处理,界面设计,交互,另外,操作系统移植也是课题实现的重中之重,它的好坏,关系到系统的整体性能。　　最后,在实验室的环境下,分别对功能和配置进行实现,在PC机上对标绘台移动终端进行模拟功能测试和整体联调,软件达到易配置、易维护、易实现的特点,改进终端系统中存在的不足,以使其具有重要的工程应用价值。
作者：	顾禹
专业：	控制理论与控制工程
导师：	周卫东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文