船舶作为一个不可或缺的交通工具,其安全运行对物流运输具有重要影响,船舶的控制管理系统直接决定着船舶的运行安全。其中机舱监测显示单元是船舶控制管理系统的一个重要组成部分,是船长与船载设备重要的信息交换媒介,是船长获取信息、做出决策并对相关系统进行控制和监督的终端。随着船舶的快速发展,传统的机舱监控显示单元系统已不能满足未来航运的需求,因此设计出一种能实时数据监控并能显示多种信息且人性化的人机交互界面,从而为船员提供有效信息、为航运过程中的突发故障提供有效、安全的操作指导。机舱监控显示单元是一个典型的嵌入式系统,具有嵌入式系统功能强大、软硬件可裁剪、功耗低等优点。本文从硬件平台和软件平台两个方面对监控显示单元进行设计与实现。硬件方面选用了基于AT91SAM9263设计的主控板作为硬件平台,在此硬件基础上,裁剪了适合船舶机舱监控显示单元功能需求的嵌入式Linux操作系统。配置了交叉编译器、yaffs2根文件系统、bootloader引导程序。利用Qt图形用户界面开发工具完成交互界面GUI的布局设计,信号与槽机制实现界面复杂的逻辑关系。嵌入式数据库SQLite记录了系统的运行故障、设备数据等系统参数。文中还介绍了Linux系统驱动的开发流程,对LCD显示器、触摸屏、键盘等外围设备的工作原理作了阐述。重点介绍了IIC键盘、UART串口、LCD帧缓冲以及触摸屏的驱动设计。本设计的系统前端数据采集单元通过总线方式不断的收集机舱设备参数,经过RS-232串口全双工和显示单元主控板进行通信,交换数据。实现在人机交互界面上实时的显示机舱主机、辅机和其他相关设备的运行参数,并对监控数据进行处理给出相应的报警信息。文章最后对所设计的船舶机舱监控显示单元系统进行了测试,通过测试用例的应用程序调用底层驱动来验证设计的功能。测试的结果用于验证系统设计中存在的问题,并对设计中出现的问题提出解决和改进的方法。系统在测试、试运行和稳定运行后,能够达到预期的要求。