ARM嵌入式控制系統設計
1.1 系統的硬件基礎
控制系統是基于Atmel AT91M55800A微處理器進行設計的。AT91M55800A是一款基于ARM7TDMI核的16/32位微控制器。其處理器核為高性能的32位RISC體系結構;具有高密度的16位指令集和極低的功耗,片內集成了8 KB SRAM、向量中斷控制器VIC、先進電源管理控制器APMC和完全可編程的外部總線接口EBI;具有3個USART、58個可編程I/O線、6通道1 6位定時器/計數器、8通道10位ADC和2路lO位DAC,為各種超低功耗應用提供了一種高度靈活且高性價比的解決方案。
圖1是控制系統的硬件結構框圖。硬件設計采用了結構化、模塊化的設計思想,易于裁剪。通信接口包括RS232串行通信接口、以太網接口和CAN總線接口。通過以太網口可以實現與工業以太網的互聯。結合ARM集成開發環境ADSl.2和在線調試工具Multi-ICE,通過JTAG調試接口和處理器內嵌的Embedded ICE邏輯,可以對系統進行實時仿真和跟蹤調試。
1.2 系統的軟件基礎
(1)μC/OS-II的移植
控制系統要完成的工作足很復雜的,要管理的外設也很多,程序也越來越龐大,因此移植嵌入式實時多任務操作系統是必然的選擇。對小型實時控制系統來說,源代碼公開的、可固化可裁剪的,具有很好的可移植性、高穩定性和高可靠性,具有可剝奪型內核的搶占式實時多任務操作系統μC/OS-II是很好的選擇。代碼簡潔的μC/OS-II已經應用到智能儀表、信息家電、無線通信設備和工業機器等嵌入式系統中。
μC/OS-II在AT9lM5800A處理器上移植比較簡單,只須修改3個與ARM體系結構相關的文件——OS——CPU.H、OS_CPU_A.S和(OS_CPU_C.C,代碼量大約是500行。具體的移植過程不再詳述,網上有很多移植成功的范例可以考。
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