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基于Windows CE.NET的嵌入式控制系统关键技术研究

闫荷花  
【摘要】: 随着控制科学和计算机科学的不断发展,基于嵌入式操作系统和微处理器的嵌入式系统具有功耗低、可靠性高等特点,因此嵌入式系统广泛的应用于工业控制、消费电子、网络通信等各种领域。 论文在分析嵌入式控制系统发展现状的基础上,进一步剖析了WindowsCE.NET在工业控制中的应用,然后结合设计基于Windows CE.NET的控制系统开发过程,提出了类似控制系统开发的几个关键技术:即设备硬件设计,设备驱动程序设计、控制系统性能分析。故本文所研究即为基于Windows CE.NET的嵌入式控制系统关键技术研究。 首先,在阐述关键技术之前,论文先分析了Windows CE.NET操作系统结构、注册表、进程、线程和内存管理,因为这些是深入研究基于Windows CE.NET控制系统的基础。其次,文中采用的嵌入式计算机是PCM-5820,其支持的PC/104总线是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线,近年来在国际上广泛流行,被IEEE协会定义为IEEE-P996.1.在分析硬件设计需求的基础上,设计了基于PC/104总线的定时器和数字I/O,并给出关键部分的原理图。然后,分析了Windows CE.NET的中断处理过程和设备驱动程序的类型,采用流接口驱动程序开发定时器卡和数字I/O的驱动程序,并且给出了驱动实现的核心代码和注册表文件。最后,重点介绍了实时调度引起的抖动(jitter)问题,并应用Jitterbug和Truetime分别对抖动和可调度性进行仿真,为复杂控制系统的开发提供了有益的理论依据。


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