标题中的“ARM与Linux嵌入式系统在煤矿井下的应用”指的是将基于ARM架构的微处理器（例如S3C2410）与Linux操作系统相结合，用于构建一个嵌入式系统，该系统专用于煤矿井下的环境监测。描述中提到的目标是实现矿井内温度、压力和气体浓度的远程数据采集，确保矿工的安全。
嵌入式系统通常包括以下几个关键部分：
1. **系统硬件结构设计**：
- **嵌入式控制器**：这是系统的核心，通常包含ARM9微处理器，如S3C2410，它具有高速处理能力，低功耗，以及对JTAG调试的支持。
- **远程监控站**：通常是一台PC机，负责接收和分析从嵌入式控制器传来的数据。
- **前端数据采集器**：包括温度、压力和气体浓度传感器，这些传感器负责收集现场数据。
- **分线器**：用于数据传输和控制信号寻址，通过RS485现场总线与嵌入式控制器通信。
2. **系统硬件设计**：
- **ARM-S3C2410芯片**：提供了集成的SRAM、SDRAM控制器、LCD控制器等功能，增强了系统的集成度和稳定性。
3. **系统工作原理**：
- 数据采集器使用特定型号的传感器，如PH100TMPA温度传感器、GD-307压力传感器和OGGI气体传感器，这些传感器将物理量转换为电信号。
- 分线器通过RS485总线与嵌入式控制器通信，进行数据传输和地址控制。
- 嵌入式控制器处理所有前端传感器的数据，通过TCP/IP协议的以太网与远程监控站通信，实时监控矿井环境。
4. **软件设计**：
- **系统运行环境**：包括BootLoader、Linux内核、根文件系统（如cramfs）、初始化进程和设备驱动程序。设备驱动程序是操作系统与硬件之间的桥梁，这里包括了CS8900A网卡驱动和通信接口驱动。
- **应用程序设计**：应用程序分为看守进程和指令执行进程，看守进程监控数据传输，而执行进程处理具体任务，如数据标准化处理、异常报警等。
5. **Linux串口通信**：在嵌入式系统中，Linux串口应用开发涉及到UART串行通信的配置，包括波特率设置、数据位、奇偶校验位、停止位等参数。
这个系统利用了先进的嵌入式技术和无线网络，实现了对煤矿井下环境的高效、可靠的远程监控，提升了矿井安全管理水平。其成功应用表明，ARM和Linux结合的嵌入式系统在工业环境监测领域具有广阔的应用前景。
