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嵌入式通用控制板的研究和实现

柳懿  
【摘要】:近几年来,以PC机为代表的通用计算机系统在硬件和软件方面都取得了飞速的发展。与此同时,新兴IT产生的发展要求越来越多的设备具有小型化、智能化的特点。为适应这一发展趋势,在计算机系统的应用过程中开始使用嵌入式计算机系统,即嵌入式系统。 嵌入式计算机是实现电子产品数字化、网络化的技术基础。嵌入式系统具有体积小,重量轻,安全性强和可靠性高,成本低,能够保证实时性和响应性,低功耗,能适应恶劣环境等特点,所以嵌入式系统将会在以后起到举足轻重的作用。 现在,嵌入式系统已经应用于各种控制系统中了,但一般都是针对单独的系统进行设计,然后进行控制,这样就使得每个控制系统的功能比较单一。想控制某个系统时就需要单独进行设计,做板,调试,非常的费时费力。本文设计这样一块通用控制板。这种通用控制板只需要根据被控制对象的要求编写应用程序移植于操作系统上,具有操作性强,易于更改,应用广泛的特点。 首先,作者对嵌入式系统进行了介绍,包括它的特点、基本组成以及发展现状和趋势。同时也简介了应用于嵌入式系统的实时操作系统。 然后开始实现控制板的硬件设计。先介绍了整个系统的核心芯片—ARM7的体系结构,然后分别说明了各个模块的设计方法。 接着就研究怎么对实时操作系统μC/OS—Ⅱ进行移植。分别介绍了μC/OS-Ⅱ的内核分析,包括任务状态、任务的调度、中断处理等;还有任务管理和任务间的通信。再就是将μ#C/OS-Ⅱ移植到S3C44BOX的条件和步骤。 在成功的移植了μgC/OS-Ⅱ操作系统后就开始介绍各个构件的软件实现,包括串行通信,USB接口,LCD屏,键盘等。 最后详细论述了基于本系统的PID控制/模糊控制/模糊PID控制多功能通用模块的的实现。分别介绍了各种控制方式的原理以及具体的实现方法。


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