嵌入式系統采用三星公司基于ARM微處理器的S3C2410X。S3C2410X采用6層板設計，使用ARM920T內核，內部帶有全性能的MMU(內存處理單元)，具有高性能、低功耗、接口豐富和體積小等優良特性。在盡可能小的板面上集成了64 MB SDRAM、64 MB NAND FLASH，1 MB BOOT FLASH，RJ 45網卡，USB Host，標準串口，SD卡插座等。可集成嵌入式無線局域網設備，實現數據采集和無線傳輸。

　　2.4 定位模塊

　　選用的GPS模塊，接收特性：16通道，L1，C/A碼;自帶陶瓷天線;啟動時間：冷啟動45 s、溫啟動38 s、熱啟動2～8 s;精度<2.5 m CEP;再捕獲<1 s，1PPS;刷新頻率：4 Hz;內置LNA;速度<4 g。

　　2.5 通訊部件

　　考慮到地震行業地震觀測的實際需要，采用了符合IEEE802.11b的無線網卡和通信距離達到1.2km的無線AP構成通信鏈路，作為SI一2型地震烈度計的無線通訊單元。

　　2.6 電源模塊

　　選用可充電的鋰電池組作為供電電源，便于長期重復使用。電池組容量為60 Ah。

　　3 系統功能實現

　　3.1 SI一2型地震烈度傳感器的IPv6化

　　ARM嵌入式系統自帶的操作系統一般是Linux2.4內核的，為支持IPv6須將操作系統的內核進行重新編譯，升級為2.6版本內核。但Linux 2.6內核重編譯是一個比較復雜的過程，具體步驟如下：

　　3.1.1 建立交叉編譯環境

　　在RedHat9的主機上進行內核移植開發，首先需要建立交叉編譯環境。由于2.6內核中采用了一些新的特性和指令，需要采用較新的工具集。采用binutils一2.15，gcc一3.4.2，glibc一2.2.5，linux一2.6.8，glibc—linuxthreads-2.2.5來建立交叉編譯工具鏈，建立之后將工具鏈路徑加入系統路徑MYMPATH中。

　　3.1.2 內核修改

　　Linux 2.6.11.7內核加入了對S3C2410芯片的支持，不再需要任何補丁文件。修改內核源碼中Makefile的交叉編譯選項ARCH=arm，CROSS COMPILE=arm—linux一。針對硬件配置，需要在arch/arm/mach—s3c2410/devs.c或者smdk2410.c中添加FLASH的分區信息s3c nand info。然后在s3c device nand中增加.dev={.platform data=&s3c nand info}，在arch/arm/mach—s3c2410/mach—smdk2410.c中的initdata部分增加&s3c device nand，使內核在啟動時初始化NAND FLASH信息。

　　3.1.3 內核編譯加載

　　由于2.6內核會根據本地系統配置進行初始設置，可以導入內核源碼默認S3C2410的配置文件，方便加載內核基本配置，然后再選擇所需選項。對MTD配置選擇支持MTD設備驅動以及NAND FLASH驅動;選擇支持要用到的各類文件系統(DEVFS，TMPFS，CRAMFS，YAFFS，EXT2，NFS)以及網絡設備和協議，本傳感器系統加載了網絡芯片CS8900以及USB支持;在H.264多媒體系統中還需要加載Frame buff—er以支持LCD顯示功能。使用交叉編譯工具編譯內核源碼后，會在arch/arm/1boot/下生成名為zImage的內核映像，在Boot loader的命令提示模式下使用下載命令完成內核加載到開發板的存儲設備FLASH中。

　　3.1.4 文件系統定制

　　Linux采用文件系統來組織系統中的文件和設備，為設備和用戶程序提供統一接口。Linux支持多種文件系統，本系統使用CRAMFS格式的只讀根文件系統，而將FLASH中的USER區使用支持可讀寫的YAFFS文件系統格式，方便添加自己的應用程序。

　　3.2 地震烈度計主要硬件設備驅動

　　3.2.1 網絡設備驅動

　　系統中采用CS8900A的lO Mb/s網絡芯片，它使用S3C2410的nGCS3和IRQ_EINT9，相應修改linux/arch/arm/mach—s3c2410/irq.c，并在roach—smdk24.10.c的smdk2410_iodesc[]中增加{SMDK2410_ETH_IO，S3C2410_CS2，SZ_1M，MT_DEVICE}，內核源碼中加入芯片的驅動程序drivers/net/arm/cs8900.h和cs8900.c，并且配置網絡設備驅動的Makefile和Kcon—fig文件，加入CS8900A的配置選項，這樣可以在內核編譯時加載網絡設備的驅動。

　　3.2.2 無線網卡驅動程序

　　從網上下載rt2x00的IPv4環境下的驅動程序，并針對該程序進行IPv6化改造，對其驅動程序進行修改，在系統重編譯的時候，將驅動程序加入到系統的內核中。將無線網卡的驅動程序作為一個模塊打包到操作系統中，可避免系統掉電后每次都要重裝無線網卡驅動程序。

　　3.3 地震烈度計終端的軟件設計

　　通訊傳輸軟件主要負責完成傳感器與業務服務系統之間的IPv6數據通信，軟件功能如下：

　　(1)傳感器在成功接入到IPv6傳感器網絡后主動.向業務服務器發送傳感器上線通知;

　　(2)傳感器在成功上線后每隔30 s主動采集烈度傳感器的烈度值并上報給業務服務器;

　　(3)進行GPS時間校準;

　　(4)進行GPS定位(每隔8 min重新定位一次并上報定位數據);

　　(5)業務服務器每隔10 min請求一次傳感器配置參數;

　　(6)響應業務服務器的配置參數請求、數據請求、歷史數據請求、是否在線響應。

　　通訊軟件包括：GPS數據處理子程序，A/D數據采集子程序，通訊子程序和傳感器配置文件。對于不同的傳感器，需要修改配置文件中的傳感器IP、傳感器ID和傳感器序列號。傳感器終端軟件結構見圖2。

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