在抄表系统中,嵌入式系统的引入及其应用己经成了一个新的发展热点问题。而嵌入式操作系统的应用是近年来嵌入式系统向高端发展的趋势。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度和控制协调等工作,能够通过装卸模块进行功能配置,体现所在系统的特征。燃气网络表系统中的数据收集转发器是基于μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统研发的,其具体架构是基于ARM7,在ARM芯片上运行μC/OS-Ⅱ的系统架构,既提高了系统的运行速度,又提高了系统运行的可靠性,并且片上资源丰富,性价比高,可靠性好。数据收集转发器先通过RS-485总线将用户燃气表的相关信息收集,然后通过GPRS网络将燃气表相关信息送给服务器,以实现远程自动无线抄表功能。本文在对数据收集转发器研究与实现的过程中主要做了以下工作:1)完成数据收集转发器总体设计,包括对基于ARM7芯片LPC2114作为主控制器及其相关外围电路的硬件设计,把实时、多任务的嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统移植到LPC2114上,构成后续开发的软件平台。2)通过对各种串口通信方式的优缺点的比较,最终选择了RS-485作为终端网络通信,并在此基础上设计了数据收集转发器与燃气表具的通信命令帧,具体编写了数据收集转发器通过RS-485与燃气表具通信的驱动程序。3)针对GPRS无线通信的优点,本文在研究了GPRS的工作原理的基础上,设计了与服务器无线通信的通信命令帧。针对GPRS无线通信的容易掉线的缺点,通过向服务器发送心跳包帧来保持GPRS的实时在线。在编写通信接口驱动程序时,由于采用查询的方式,容易出现掉帧和响应时间慢的现象,所以本文都采用中断的方式来实现,有效地解决了上述现象,从而保证了通信的稳定。4)对于从燃气表具抄上的数据存储的安全性,本文考虑了各种因素,最终选择把数据存储在E~2pROM,并对I~2C总线通信的各种模式进行了研究与实验。编写了针对本文用到的E~2pROM的驱动。本文研究的数据收集转发器通过了RS-485通信、GPRS通信的实时性、可靠性等在内的系列测试。投入使用的结果表明:本课题所设计的数据收集转发器能够准确、可靠地完成数据收集、数据处理、数据传输等功能,完全满足了网络燃气表远程监控的要求。