第8章 ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)實例ppt課件.ppt

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1、第8章ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)實例8.1基于ARM+μC/OS-Ⅱ的嵌入式磨削數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計8.2基于ARM+Linux的現(xiàn)代化超市電子購物系統(tǒng)的設(shè)計8.3基于ARM+Linux的嵌入式數(shù)控磨床控制系統(tǒng)的設(shè)計8.1基于ARM+μC/OS-Ⅱ的嵌入式　　　　磨削數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計8.1.1前言嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可剪裁，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗要求嚴(yán)格的專用計算機系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)具有微內(nèi)核、系統(tǒng)精簡、強實時性、專用性強等特點，因此特別適合具有實時性能要求的機電控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的基于單片機的簡易數(shù)控系統(tǒng)，雖然造價低，但功能

2、不足，而基于工業(yè)PC的嵌入型數(shù)控系統(tǒng)、基于高端PLC的專用數(shù)控系統(tǒng)等性能較好，但造價太高?；诟咝阅芮度胧轿⑻幚砥骱蛯崟r操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)，將克服上述兩類數(shù)控系統(tǒng)的不足，具有性能好、成本低、體積小、結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點，具有高的性價比，是未來數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。本節(jié)以基于M250磨床的數(shù)控系統(tǒng)改造為研究背景，探討基于S3C44B0X實現(xiàn)的、具有一定通用性的嵌入式磨削數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)問題。8.1.2系統(tǒng)硬件設(shè)計　　1.S3C44B0X微處理器簡介S3C44B0X是三星公司專為手持設(shè)備和一般應(yīng)用提供的高性價比、高性能的16/32位RISC型嵌入式微處理器。它集成了

3、ARM7TDMI核，采用0.25?μmCMOS工藝制造，并在ARM7TDMI核基本功能的基礎(chǔ)上集成了8?KBCache(數(shù)據(jù)或指令)、內(nèi)部SRAM、外部存儲器控制器、LCD控制器、4個DMA通道、帶自動握手的2通道UART、1個多主I2C總線控制器、1個I2S總線控制器、5通道PWM定時器、1個看門狗定時器、71個通用I/O口、8個外部中斷源、具有日歷功能的實時RTC、8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器、1個SIO接口以及PLL(鎖相環(huán))時鐘發(fā)生器等豐富的外圍功能模塊，非常適合于成本和功耗要求較高的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。圖8.1嵌入式磨削數(shù)控系統(tǒng)硬件組成框圖2．存儲器的擴展為了滿足

4、需要，本系統(tǒng)擴展了Flash程序存儲器和SDRAM數(shù)據(jù)存儲器。Flash程序存儲器在系統(tǒng)中用于存放程序代碼。本系統(tǒng)采用一片SST39VF160構(gòu)建16位的Flash存儲器系統(tǒng)，其存儲容量為2?MB，并將其配置到存儲器的Bank0，即將S3C44B0X的nGCS0接至SST39VF160的片選信號nCE端，S3C44B0X的A20～A1接至SST39VF160的A19～A0端，其地址范圍是0x00000000～0x001FFFFF。　　SDRAM數(shù)據(jù)存儲器在系統(tǒng)中主要用作程序的運行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。本系統(tǒng)使用HY57V651620B構(gòu)建16位SDRAM存儲器系統(tǒng)，

5、并通過nCS6將其配置到存儲器的BANK6，其存儲容量為4組×16M位(8?MB)，其地址范圍是0x0C000000～0x0C7FFFFF。3．通信和調(diào)試接口為了滿足系統(tǒng)各種可能的通信和調(diào)試需要，系統(tǒng)配備了RS-232C接口、USB接口以及JTAG接口。其中RS-232C接口用于直接從PC機接收有關(guān)加工信息數(shù)據(jù)，USB接口用于接收U盤等USB移動設(shè)備存儲的有關(guān)加工信息數(shù)據(jù)，JTAG接口則供系統(tǒng)交叉調(diào)試使用。　　由于S3C44B0X只有UART0/1并沒有集成RS-232C接口，這里選用MAX3232作為UART到RS-232C的電平轉(zhuǎn)換芯片，以便其與PC機等其他設(shè)

6、備進行串行通信。因S3C44B0X內(nèi)部沒有USB接口，這里選用USB1.1版本的USBN9603作為S3C44B0X擴展USB控制器的接口芯片。二者采用并行總線方式進行連接，S3C44B0X通過總線操作(nGCS4作為片選信號)對USBN9603進行控制，完成USB的讀寫操作。由于S3C44B0X中集成了JTAG信號，因此只需引出這些信號線在板上擴出JTAG口，即可與JTAG調(diào)試器進行通信。有關(guān)接口電路的具體連接此處略。4．電機驅(qū)動控制模塊系統(tǒng)選用兩個交流伺服電機，交流伺服電機的控制采用位置控制。系統(tǒng)中采用S3C44B0X所具有的脈沖寬度調(diào)制PWM方式的輸出進行控制

7、。5．人機交互模塊系統(tǒng)需要顯示的基本信息包括X軸和Y軸坐標(biāo)值(含X軸和Y軸運行方向指示)、參數(shù)值(磨削—粗、精、光，速度，進給，粗磨，精磨；修整—補償量、補償間隔，進給量、工件統(tǒng)計)、磨削余量(光柱)、工作狀態(tài)指示(快進、粗磨、精磨、光磨、快退、等待、修整)和控制方式指示(自動、半自動、調(diào)校)等。同時為了操作和控制的方便，我們還可顯示其他有關(guān)的操作信息和控制界面。因此本系統(tǒng)選用LCD液晶顯示器進行顯示。由于S3C44B0X處理器本身自帶LCD控制系統(tǒng)，而且可以驅(qū)動所選用的液晶顯示屏，所以只要選用合適的LCD顯示器并把相應(yīng)的控制信號進行連接即可。　　系統(tǒng)用于參數(shù)