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基于ARM的實時測控系統(tǒng)開發(fā)平臺

時間:2023-05-01 08:40:24 計算機論文 我要投稿
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基于ARM的實時測控系統(tǒng)開發(fā)平臺

摘要:基于ARM的實時測控系統(tǒng)開發(fā)平臺,是將高性能、低功耗32bit RISC結構的ARM內核處理器與開放源碼的實時嵌入式多任務操作系統(tǒng)ìC/OS-Ⅱ相結合,并通過Interniche公司的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧為平臺添加網絡傳輸功能,構建一個新型的實時測控系統(tǒng)開發(fā)平臺。為開發(fā)各種智能化、小型化現代測控系統(tǒng)提供可重用、高性能、圖形化、網絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發(fā)模式。充分利用高級語言的優(yōu)勢在多任務操作系統(tǒng)的基礎上,為平臺添加友好的人機交互方式、圖形化界面、網絡、各種通信接口驅動,使其平臺具備現代嵌入式系統(tǒng)的特征。

    關鍵詞:實時測控系統(tǒng) ARM ìC/OS-II 嵌入式實時操作系統(tǒng) 嵌入式TCP/IP協(xié)議棧 JTAG在線調試 集成開發(fā)環(huán)境

國內測控系統(tǒng)開發(fā)大多是幾個人以小組的形式根據不同的項目組織在一起,由于缺乏一個穩(wěn)定工作的硬件基礎,整個開發(fā)工作的重點大都放在調試硬件故障上。首先,所有項目的開發(fā)幾乎全部使用匯編語言,嚴重影響了程序的可讀性和可移植性,更換不同的處理器就意味著一切從頭開始,就連使用相同處理器的不同項目組之間的程序重用也很困難;而對于嵌入式應用系統(tǒng)應著重解決的實際問題往往無暇顧及,非常不利于我國嵌入式應用水平的提高。其次,測控系統(tǒng)通信接口種類比較少, 多為傳統(tǒng)的RS232、RS485接口,數據交換速度慢,已經不能滿足日益增長的數據傳輸需求。另外,傳統(tǒng)的8位單片機已經越來越不能適應日漸復雜的應用需求;友好的交互界面、網絡互連功能、智能化的軟件、實時的數據處理幾乎成了現代實時測控系統(tǒng)的共同需求。

  我們開發(fā)了基于ARM內核處理器的NetCARM7開發(fā)板,通過在嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)ìC/OS-Ⅱ上加入Interniche公司的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實現了一個網絡化、智能化、高性能的現代實時測控系統(tǒng)開發(fā)平臺。此外,通過JTAG在線調試工具BDI2000 RDI for ARM和集成開發(fā)環(huán)境IAR EW的結合,大大提高了程序調試的效率。

1 平臺設計

  ARM內核處理器具有高性能、低功耗、低成本、低開發(fā)難度等一系列優(yōu)點,是測控系統(tǒng)由8位機升級到32位機的理想選擇。此外,ARM7、ARM9、ARM10、XScale的指令兼容,已有的軟件資源和開發(fā)經驗不會由于升級到更高性能的處理器而受到巨大的損失。

(1)平臺的硬件基礎

  我們開發(fā)了NetCARM7開發(fā)板(處理器為Atmel公司的ARM7TDMI內核的AT91M40800,主頻可達40 MHz)作為中低端實時測控系統(tǒng)開發(fā)平臺的硬件基礎。AT91M40800性能已經可以滿足一般測控系統(tǒng)的各種需求,功能簡單易用,雙面板就可以形成穩(wěn)定硬件設計,大大降低了開發(fā)成本。板上將處理器的所有引腳引出,可以根據實際的項目需求靈活地擴展出新的應用;集成了多達2 MB的 SRAM,保證用戶代碼可以獲得最高的性能。1 MB Flash ROM用來滿足絕大多數項目的需求。板上預留了JTAG端口,通過Abatron公司的BDI在線仿真器和IAR公司的集成開發(fā)環(huán)境Embeded Workbench for ARM 可以實現各種程序的在線

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