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WinCE5.0的BSP构建及其在工业控制中的应用

张琦玮  
【摘要】: 在工业领域中32位嵌入式微处理器和WinCE5.0操作系统的应用越来越广泛。高速工业绣花机是为了满足纺织服装领域批量、规模生产的需要发展起来的高自动化、高生产效率的自动化刺绣设备。但目前国内能开发的公司屈指可数,技术实力和创新能力无法与国际企业相抗衡。 针对上述情况,在研究室已开发研究的中低速平绣工业绣花机课题的基础上,将WinCE5.0嵌入式操作系统应用在高速工业绣花机上。设计了一种基于硬实时嵌入式操作系统WinCE5.0、32位RISC架构ARM9处理器S3C2440A为主控芯片的高速工业绣花机控制器。整机以高速、高质量为目标,采用伺服电机作为主轴驱动,步进电机作为X/Y轴驱动,带USB和Ethernet接口,预留特种绣接口,带高分辨率彩色触摸屏,功能强大,操作界面友好。 本文分析了系统底层软件平台的实现方法及硬件平台的设计方法。包括WinCE5.0操作系统的结构和定制原理,并给出了基于具体硬件平台的WinCE5.0操作系统的定制流程。根据高速工业绣花机系统的功能需要和硬件资源分配分析了基于S3C2440A的WinCE5.0 BSP包的开发及配置方法,给出了BSP包的实际开发流程及方法。针对WinCE5.0驱动程序的开发做出了具体分析,并结合对高速工业绣花机实际应用总结了开发方法及流程。对WinCE5.0的文件系统及注册表的结构也进行了系统的分析,提出了适合工业控制设备的注册表结构。 本文重点解决了高速工业绣花机硬件、驱动及操作系统底层软件的开发问题。文中详细分析了WinCE5.0的Bootloader的原理和架构,根据系统的功能和需求对硬件资源进行分配,同时为了系统的通用性、兼容性和可扩展性做出了相应的预留。设计和实现了一系列针对高速工业绣花机的专用流驱动程序,并将驱动程序成功加入至内核中。针对高速工业绣花机平台对WinCE5.0的文件系统与注册表进行开发与配置。定制了高速工业绣花机的WinCE5.0操作系统,通过功能测试和系统整体测试,定制的操作系统运行状况良好,占用资源少,效率高。根据已生成内核导出的SDK可为应用软件的开发提供支持。 本文展望了WinCE5.0在工控设备中的应用前景,同时也对绣花机在缝制设备领域的发展和应用前景表示关注。本课题的研发将有助于高速工业绣花机的尽快国产化。


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