文档介绍：摘要近年来随着高校办学规模的不断扩大,现有教学实验设备已逐渐不能适应高校的发展步伐。针对目前自动化专业的实验装置较少情况,提出了基于嵌入式亩喽韵笫笛槠教ㄉ杓坪涂7⒎桨浮G度胧低呈前袲嵌入到应用电子系统中的一种通用系统,具有处理速度快、精度高和可靠性强等特点。开展该课题的研究对实验教学,拓展学生学习能力以及科研开发具有重要意义。目前,多对象的实验平台在三个方面存在不足:第一,控制器的嗖捎盗械テ诵兴俣炔荒苈愀呒犊刂扑惴ǖ男枰#第二,系统的集成度不高,整个控制系统庞大,外围的功能电路复杂,接口方式不灵活。第三,目前用于自动化专业的笛樽爸媒仙伲而且大多是单一对象,实验效果不太理想。针对上述的不足,我们提出了以下几点改进方案。首先,我们在实践教学平台上选择了当前自动化技术应用中几类典型的控制对象,既有大滞后,非线性的炉温实验系统,又有快速运动的直流电机和步进电机实验系统。其次,在硬件设计中,采用公司的作为实验平台的处理器。该芯片是一种低功耗、高集成度的专用控制芯片。其运行速度比系列单片机快并具有强大的指令集,可实现高级算法的在线运算,而且内部特有的硬件结构给集成系统的软硬件设计带来了极大的方便。最后,在软件设计方面,设计了由控件编制的上位机监控软件以及在7⒒肪诚拢肅语言和汇编语言混合编程实现的刂迫砑M币隝疧操作系统,对系统进行了调节和管理的尝试。通过硬件电路的设计、制作,软件的编写、调试及实验,结果表明,本文所设计的实验平台结构简单、设计合理、成本低、可操作性强,可靠性高、可扩展性好,可有效解决实验学时有限,实验设备不足的问题,其在教学和科研领域将具有很好的应用前景。关键词:喽韵螅度胧剑笛槠教ǎ琾痮虎颍琓中南大学硕士学位论文
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第一章绪论嵌入式系统简介嵌入式系统一般指以“应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、适用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统”。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等【。与传统的通用计算机,数字产品相比,利用嵌入式技术的产品有其自己的特点捎谇度胧较低巢捎玫氖俏⒋砥鳎迪窒喽缘ヒ坏墓δ埽捎枚懒⒌牟僮系统,所以往往不需要大量的外围器件。因而在体积、功耗上有其自身的优势。度胧较低呈墙ḿ扑慊际酢氲继寮际鹾偷缱蛹际跤敫鞲鲂幸档木咛逵τ相结合后的产物,是一门综合技术学科。由于空间和各种资源相对不足,嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。度胧较低呈且桓鋈碛布叨冉岷系牟铩NA颂岣咧葱兴俣群拖低晨煽性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于J视η度胧椒植即斫峁购陀τ蒙贤枨螅滦偷那度胧较低骋G笈浔副准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求,嵌入设备必需配有通信接口,相应需要疘榇厝砑С郑河捎诩矣玫缙飨嗷ス亓如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端交换信息笆笛橄殖∫瞧鞯男鞴ぷ鞯纫G螅乱淮嵌入式设备还需具备珻或通信接口,同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。进入世纪年代,嵌入式技术全面展开,嵌入式系统将操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。今天凡移动电话、电子游戏机、⒌视、冰箱等家用电子与通信产品,电动机车、乃至于电车等电动交通工具的控制核心,无不与嵌入式系统息息相关。而在后时代,家电、玩具、汽车、先进的医疗仪器乃至于即将到来的智能型房屋、智能型办公室、与其它跟电相关的器件设备更是缺少不了嵌入式系统这个核心技术。未来的几年内,随着信息化,智能化,网络化的发展,嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。磁盘等载体中。中南大学硕士学位论文
.度胧酱砥作为嵌入式系统的硬件核心,嵌入式处理器一般应具备以下鎏氐悖对实时多任务管理有较强的支持能力,能完成多任务管理并且有较短的中断响应时问,从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度;具有较强的存储区域保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区域保护功可扩展的处理器结构,能迅速地开发出满足各种应用要求的嵌入式系统。嵌入式处理器可以分为呵度胧轿⒋砥鳌⑶度胧轿⒖刂破鳌⑶度胧紻处理器和嵌入式片上系统;度胧轿⒋砥怯赏ㄓ眉扑慊械腃演变而来的,具有较高的性能,但价格也较高。和计算机处理器不同的是,在实际嵌入式应用