嵌入式系统是满足特定要求的专用计算机系统,一般对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格的要求。水文数据采集系统为防汛测报提供及时的水雨情信息,但在数据传输上存在不稳定现象,影响了自动测报的质量。基于ARM的嵌入式系统可以实现与网络互联,系统稳定、可靠。在水文数据采集中采用嵌入式系统可以实现基于网络的数据传输方式,实现对水位、雨量进行实时在线监测,从而提高测报系统的自动化水平。 本文研究了嵌入式系统的基本原理,论证分析了ARM微处理器的体系结构、指令系统、操作系统、开发软件等嵌入式开发技术,给出了基于ARM的嵌入式系统的解决方案,并对水文数据采集、存贮、传输和数据安全措施进行了分析设计,详细论证了ARM微处理器的应用系统设计方法、实现μC/OS-Ⅱ操作系统的移植和TCP/IP、PPP、SDI-12等协议。 为了实现嵌入式系统,本文对系统关键技术给出了具体实现并进行了试验:(1).成功制作了实验板,采用的是具有ARM7内核的S3C44BOX微处理器,实验板具有RAM和ROM存储器、串行接口、网络接口、LCD接口等:(2)在实验板上成功移植了μC/OS-Ⅱ;(3)在实验板上成功实现了FAT16文件系统,文件系统对上层应用程序提供了统一的编程接口,屏蔽了底层的实现细节,从而可以方便应用程序的开发和数据交换;(4)在实验板上成功实现了ARP、ICMP、IP、UDP协议,实现了网络接入功能,通过网络传输数据。 本文所讨论的嵌入式水文数据采集系统的开发技术同样适用于其它项目的开发,对其它嵌入式的应用系统开发有重要的参考价值。