第8章 ARM嵌入式系统设计开发实例ppt课件.ppt

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1、第8章ARM嵌入式系统设计开发实例8.1基于ARM+μC/OS-Ⅱ的嵌入式磨削数控系统的设计8.2基于ARM+Linux的现代化超市电子购物系统的设计8.3基于ARM+Linux的嵌入式数控磨床控制系统的设计8.1基于ARM+μC/OS-Ⅱ的嵌入式　　　　磨削数控系统的设计8.1.1前言嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可剪裁，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。由于嵌入式系统具有微内核、系统精简、强实时性、专用性强等特点，因此特别适合具有实时性能要求的机电控制系统。传统的基于单片机的简易数控系统，虽然造价低，但功能

2、不足，而基于工业PC的嵌入型数控系统、基于高端PLC的专用数控系统等性能较好，但造价太高。基于高性能嵌入式微处理器和实时操作系统的嵌入式数控系统，将克服上述两类数控系统的不足，具有性能好、成本低、体积小、结构灵活等优点，具有高的性价比，是未来数控系统的发展方向。本节以基于M250磨床的数控系统改造为研究背景，探讨基于S3C44B0X实现的、具有一定通用性的嵌入式磨削数控系统的设计与实现问题。8.1.2系统硬件设计　　1.S3C44B0X微处理器简介S3C44B0X是三星公司专为手持设备和一般应用提供的高性价比、高性能的16/32位RISC型嵌入式微处理器。它集成了

3、ARM7TDMI核，采用0.25 μmCMOS工艺制造，并在ARM7TDMI核基本功能的基础上集成了8 KBCache(数据或指令)、内部SRAM、外部存储器控制器、LCD控制器、4个DMA通道、带自动握手的2通道UART、1个多主I2C总线控制器、1个I2S总线控制器、5通道PWM定时器、1个看门狗定时器、71个通用I/O口、8个外部中断源、具有日历功能的实时RTC、8通道10位A/D转换器、1个SIO接口以及PLL(锁相环)时钟发生器等丰富的外围功能模块，非常适合于成本和功耗要求较高的嵌入式应用系统。图8.1嵌入式磨削数控系统硬件组成框图2．存储器的扩展为了满足

4、需要，本系统扩展了Flash程序存储器和SDRAM数据存储器。Flash程序存储器在系统中用于存放程序代码。本系统采用一片SST39VF160构建16位的Flash存储器系统，其存储容量为2 MB，并将其配置到存储器的Bank0，即将S3C44B0X的nGCS0接至SST39VF160的片选信号nCE端，S3C44B0X的A20～A1接至SST39VF160的A19～A0端，其地址范围是0x00000000～0x001FFFFF。　　SDRAM数据存储器在系统中主要用作程序的运行空间、数据及堆栈区。本系统使用HY57V651620B构建16位SDRAM存储器系统，

5、并通过nCS6将其配置到存储器的BANK6，其存储容量为4组×16M位(8 MB)，其地址范围是0x0C000000～0x0C7FFFFF。3．通信和调试接口为了满足系统各种可能的通信和调试需要，系统配备了RS-232C接口、USB接口以及JTAG接口。其中RS-232C接口用于直接从PC机接收有关加工信息数据，USB接口用于接收U盘等USB移动设备存储的有关加工信息数据，JTAG接口则供系统交叉调试使用。　　由于S3C44B0X只有UART0/1并没有集成RS-232C接口，这里选用MAX3232作为UART到RS-232C的电平转换芯片，以便其与PC机等其他设

6、备进行串行通信。因S3C44B0X内部没有USB接口，这里选用USB1.1版本的USBN9603作为S3C44B0X扩展USB控制器的接口芯片。二者采用并行总线方式进行连接，S3C44B0X通过总线操作(nGCS4作为片选信号)对USBN9603进行控制，完成USB的读写操作。由于S3C44B0X中集成了JTAG信号，因此只需引出这些信号线在板上扩出JTAG口，即可与JTAG调试器进行通信。有关接口电路的具体连接此处略。4．电机驱动控制模块系统选用两个交流伺服电机，交流伺服电机的控制采用位置控制。系统中采用S3C44B0X所具有的脉冲宽度调制PWM方式的输出进行控制

7、。5．人机交互模块系统需要显示的基本信息包括X轴和Y轴坐标值(含X轴和Y轴运行方向指示)、参数值(磨削—粗、精、光，速度，进给，粗磨，精磨；修整—补偿量、补偿间隔，进给量、工件统计)、磨削余量(光柱)、工作状态指示(快进、粗磨、精磨、光磨、快退、等待、修整)和控制方式指示(自动、半自动、调校)等。同时为了操作和控制的方便，我们还可显示其他有关的操作信息和控制界面。因此本系统选用LCD液晶显示器进行显示。由于S3C44B0X处理器本身自带LCD控制系统，而且可以驱动所选用的液晶显示屏，所以只要选用合适的LCD显示器并把相应的控制信号进行连接即可。　　系统用于参数