胥 昕，翁惠辉 （长江大学电子信息学院，湖北 荆州434023）

近年来，随着以计算机技术、通信技术为主的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用，嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。随着采油工艺技术的发展，对井口RTU （远程测控终端）提出了处理速度快、兼容性好和可靠性高等要求，尽管以可编程逻辑控制器 （PLC）为处理器的测控系统具有较完善的功能，但其只适用于室内环境，难以适应采油井所在的野外环境。为此，笔者基于ARM芯片设计了井口RTU测控系统。

1 系统总体架构设计

基于ARM的井口RTU测控系统整体框架采用模块化结构设计，以 AT91SAM10－G45为主处理器，通过以太网接口以及RS－485串口完成与上位机的通信［1］。其中，AT91SAM9M10－G45、2片SDRAM芯片、FLASH储存器、电源系统以及时钟系统组成ARM芯片的嵌入式基本体系结构。根据井口RTU现场信号测控要求，对温度、压力、悬点载荷、抽油杆位移、井口流量、上下冲程脉冲信号等工艺参数设计相应的I／O模块输入，以实现对现场信号的采集、调理、校对、放大以及控制等功能 （见图1）。

图1 系统总体架构图

2 系统硬件设计

2.1 CPU模块

CPU处理器主要完成数据处理、运算与外设通讯等功能［2］。AT91SAM9M10－G45芯片内部资源以及外围扩展接口都非常丰富，利用该芯片可以扩展外部存储器、静态存储器、EEPROM、DDR2 SDRAM、电源控制单元、串行外设接口 （SPI）、I／O控制器 （模块）、定时器、以太网接口、USB接口和UART接口等 （见图2）。

1）CPU电源模块 由于AT91SAM9M10－G45芯片内核工作电压在0.9～1.1V之间，内存接口的供电电压在1.65～1.95V之间，I／O口电压在1.65～3.6V之间，模拟DC电压在3.0～3.6V之间，因而在电源电路的设计中，直接将电源模块提供的5V电压经过DC－DC模块压降成芯片内部所需电压。……