随着高性能32位嵌入式微处理器的快速发展，嵌入式系统在自动控制及多媒体领域中均得到了广泛的应用。本文结合目前高校实验仪器的发展方向，将嵌入式系统与传统的实验仪器结合起来，保留传统实验仪器在展现设计思想与实验原理方面简明、直观的优点，同时将一些繁杂的实验操作和复杂的实验数据测量工作交由嵌入式系统处理。这样，在保证实验教学质量的基础上，不仅简化了一些传统实验过程中复杂的操作，而且提高了实验数据的测量精度。同时，利用嵌入式系统强大的数据处理能力，我们将多个实验内容集成于一台实验设备中，节约了成本，节省了实验室空间。并且应用嵌入式系统的远程通讯能力和多媒体功能，将实验仪器连接到校园网中，实现了实验仪器的远程控制，提高了实验室管理效率，也方便了教学演示。　　 本课题属于自选课题，利用高性能的ARM处理器硬件平台和嵌入式Linux操作系统，对大学物理实验仪器进行自动化改造，完成了系统的软、硬件设计，实现了实验数据的自动测量和网络共享，为今后网络实验室的发展提供了良好的平台。　　 文章首先介绍了智能实验仪器的特点和目前国内外实验仪器的发展状况，对比了国内外高校自主研发实验仪器以及各相关厂家实验仪器的特点，对当前国内高校实验仪器的发展进行了分析，提出了嵌入式系统在实验仪器发展中具有良好前景的观点。其次，针对嵌入式系统在实验仪器中的应用作了总体规划，包括硬件系统设计和软件系统设计两个部分。最后给出了本文的总结和未来的研究展望。　　 在硬件系统设计中，首先阐述了ARM体系结构嵌入式微处理器的特点；随后介绍了广州友善之臂计算机科技有限公司开发的高性价比以S3C2440A为核心的QQ2440V3开发板功能特性；最后讲述了数据采集卡的硬件电路设计，包括电源部分和信号处理部分。　　 本系统的软件设计分两个部分：系统软件设计和应用软件设计。在系统软件设计中，首先介绍了嵌入式Linux操作系统的特点；其次根据QQ2440V3开发板的硬件特性，移植了Bootloader、嵌入式Linux内核和YAFFS文件系统；然后重点论述了本系统数据采集卡在嵌入式Linux操作系统中的设备驱动程序的开发。在应用软件设计中，本文主要以挪威Trolltech公司开发的Qtopia嵌入式图形界面系统为基础，移植了Qtopia图形界面系统，阐述了Qt/Embedded应用程序的主窗口界面的创建，底层代码的实现，以及网络模块的开发。　　 论文的主要工作内容包括：设计应用嵌入式系统测量金属杨氏模量的实验原理，设计数据采集卡的硬件电路及其在嵌入式Linux操作系统下的设备驱动程序；移植嵌入式Linux操作系统；移植Bootloader启动代码；移植YAFFS文件系统；移植Qtopia图形界面系统；开发基于Qt/Embedded的嵌入式图形用户界面应用程序。