（1） 掌握主流嵌入式微處理器的結構與原理 （2） 必須掌握一個嵌入式操作系統 （3） 必須熟悉嵌入式軟件開發流程并至少做過一個嵌入式軟件項目。1） 嵌入式微處理器結構與應用：這是一門嵌入式硬件基礎課程，我院用這門課取代了傳統的“微機原理與接口”課程uClinux就很實用。況且熟悉了Linux開發，不僅在嵌入式領域有用，對開發Linux應用軟件，對加深操作系統的認識也有幫助，可謂一舉多得。以下幾個方面的人特別難找，一是能將Linux移植到某個新型號的開發版上；二是能寫Linux驅動程序的人；三是熟悉Linux內核裁減和優化的人。我院在該嵌入式Linux方面的課程系列是：本科生操作系統必修課，然后是Linux程序設計選修課，最后是嵌入式Linux系統選修課。我院在Linux方面目前已有較強力量，魏老師和張老師熟悉Linux開發，金老師和唐老師熟悉Linux系統管理。第三類、 WindowsCE嵌入式操作系統：學過Windows程序設計課程的同學都不會有多大難度，這也是WinCE容易被人們接受的原因，開發環境方便快速，微軟的強大技術支持，WinCE開發難度遠低于嵌入式Linux。我院可能是全國高校中唯一一家開設專門的Windows CE嵌入式操作系統課程的學校，這主要是基于以下原因：我院本身前面便有Windows程序設計課程，同學學過VC+后再學WinCE,非常方便自然，總結關于嵌入式操作系統類課程，若您覺得自己功底較深且能鉆研下去，則可去學嵌入式Linux；若您覺得自己VC+功底較好且想短平快地學嵌入式開發，則我院的WinCE課程是最好的選擇。(3) 嵌入式開發的其它相關軟件課程 搞嵌入式若能熟悉嵌入式應用的一些主要領域，這樣的人更受企業歡迎。主要的相關領域包括： A、數字圖像壓縮技術：這是嵌入式最重要最熱門的應用領域之一，主要是應掌握MPEG編解碼算法和技術，如DVD、MP3、PDA、高精電視、機頂盒等都涉及MPEG高速解碼問題。為此，我院已預訂了一位能開設數字圖像處理課程的博士。 B、通信協議及編程技術：這包括傳統的TCP/IP協議和熱門的無線通信協議。首先，大多數嵌入式設備都要連入局域網或Internet，所以首先應掌握TCP/IP協議及其編程，這是需首要掌握的基本技術；其次，無線通信是目前的大趨勢，所以掌握無線通信協議及編程也是是很重要的。無結通信協議包括無線局域網通信協議802.11系列，Bluetooth，以及移動通信（如GPRS、GSM、CDMA等）。 C、網絡與信息安全技術：如加密技術，數字證書CA等。我院有這方面的選修課。 D、DSP技術：DSP是Digital Signal Process數字信號處理的意思，DSP處理器通過硬件實現數字信號處理算法，如高速數據采集、壓縮、解壓縮、通信等。數字信號處理是電子、通信等硬件專業的課程，對于搞軟件的人若能了解一下最好。目前DSP人才較缺。如果有信號與系統、數字信號處理等課程基礎，對于學習MPEG編解碼原理會有很大幫助。（4）嵌入式開發的相關硬件基礎 對于軟件工程專業的學生，從事嵌入式軟件開發，像數字電路、計算機組成原理、嵌入式微處理器結構等硬件課程是較重要的。另外，匯編語言、C/C+、數據結構和算法、特別是操作系統等軟件基礎課也是十分重要的。我們的主要目地是能看懂硬件工作原理，但重點應是在嵌入式軟件，特別操作系統級軟件，那將是我們的優勢。 較好的模擬電路和單片機基礎，學嵌入式非常合適。嵌入式本身就是從單片機發展過來的，只是單片機不帶OS，另外，為追求更高速的信號處理速度，現在在一些速度要求較高的場合，有不少公司是將一些DSP算法，如MPEG壓縮解壓縮算法等用硬件來實現，這就涉及到HDL數字電路設計技術及其FPGA/IP核實現技術，這方面的人目前市場上也很缺。十一開發流程這里是我的開發流程1設計原理圖（含WIGGLER的JTAG訪真器）2設計PCB（含WIGGLER的JTAG訪真器）3制版4焊接電壓，確定電壓沒問題5焊接44B0+JTAG電路+WIGGLER的JTAG訪真器+周邊電路，用BANYANT+仿真器連接，BANYANT提示錯誤，但可以顯示44B0編號，好象是0X0F0F0F0F只類的，說明44B0沒問題6焊接晶體+RAM+ROM+周邊電路，用BANYANT+仿真器連接，可以顯示正確的44B0了7用BANYANT+仿真器連接，開AXD，在命令行窗口操作RAM，看可不可以修改，可以的話（用內存窗口看RAM地址）RAM就沒問題可以用這個命令“setmem0xc000000,0xffffffff,32”我的RAM掛在BANK6上所以地址是0XC000000，你要是改了就也得改。8用我寫的自己寫了個C工程模板又寫了個使用說明里的方法調試程序吧，寫個簡單的，我當時寫個LED閃爍的?？春檬共?。9把程序按照FLASH燒寫總結里的燒到FLASH里，測試一下10按照UBOOT移植操作移植UBOOT11按照UCLINUX下載簡單說明下個UCLINUX12看看驅動開發的方法，自己寫個驅動看看13還有很多事東西著你玩呵呵/國外設計./epc/prod_SBC.htm清華的快速PCB制版系統論文之家查找已有論文題目基于ARM處理器的高速總線控制系統設計發布: 2008-5-01 08:34 | 作者: 楊秀 | 來源: 微計算機信息 | 查看: 44次摘要: 現場總線技術、嵌入式系統技術及Ethernet網絡技術的飛速發展，使得工業對于現場總線控制器的要求越來越高，幾種技術的結合是現代工業發展的一大趨勢，也是工業執行實現智能化、網絡化、遠程控制化的客觀要求。本課題涉及的主要內容有：Profibus-DP智能化從站的硬件選型，嵌入式系統的設計和控制算法的研究。關鍵字: ARM, 現場總線, 控制系統1 引言目前,國內外針對嵌入式總線控制器的研究日漸興起,不過它們多是針對特定的應用領域,比如環境監測、網絡通信、醫療電子、視頻電話等,不具備工業現場控制器的通用性。嵌入式總線控制器應該具備如下特點:集成輸入輸出I/O點,能夠實現現場控制;集成顯示和操作模塊,能夠實現現場狀態顯示以及人機操作功能;具有多種網絡接口,可以和周圍設備互聯組成控制網絡;具有低成本的Ethernet的接口,能夠實現遠程監測和控制功能;控制系統穩定可靠,可以實現網絡冗余控制;集成嵌入式操作系統,支持多任務調度等。因此,研究基于嵌入式系統和控制網絡技術的嵌入式總線控制器是當前控制系統的一個發展趨勢。本文把現場總線技術與嵌入式技術有機的結合起來,研制出一種新型的高速現場總線控制器,使其具有更好的性能,以達到更優的控制效果。2 控制器的硬件結構現場總線是工業控制系統的新型通訊標準,是基于現場總線的低成本自動化系統技術?，F場總線技術的采用將帶來工業控制系統技術的革命。采用現場總線技術可以促進現場儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統開放化,符合工業控制系統領域的技術發展趨勢?，F場總線控制系統的特點是將控制完全分散,它對于工業控制器有新的要求,這主要體現在以下兩個方面:1. 實現現場一級的控制。 2. 具有一定的智能。本文所研究的現場總線控制系統的結構圖如圖1所示。圖1總線控制系統結構圖現場總線是現場設備之間、現場設備與計算機之間通訊的橋梁。由于它能滿足過程控制和制造業自動化的需要,因而已成為工業數據網絡中最為活躍的部分。本文選用應用十分廣泛的PROFIBUS現場總線作為總線控制系統的過程控制網絡。2.1 Profibus-DP智能化從站設計PROFIBUS是一個開放的標準體系,對于國內的工控產品只要提供PROFIBUS接口和描述產品特性的GSD(設備數據庫文件)就可以加人任何PROFIBUS網絡。PROFIBUS-DP智能從站采用ARM單片機作為中央處理器,DP接口芯片采用西門子帶有微處理器的專用芯片SPC3。ARM微處理器負責將現場采集的信號進行處理、分析和分類,然后通過SPC3傳送到PROFIBUS-DP總線上去,同時監測SPC3,接收DP主站傳送過來的指令和數據,并進行相應的操作。ROFIBUS-DP智能從站結構圖如圖2所示。圖2 PROFIBUS-DP智能從站的結構圖PROFIBUS-DP總線速度快、可靠性高、開放性好、抗干擾能力強,提高了生產效率和管理水平,將PROFIBUS-DP智能從站應用于現場總線控制系統中能夠實現控制的智能化、網絡化。2.2 ARM系列微處理器圖3 SPC3與RS485的接口電路圖現場總線控制器包括數據采集、前向通道、A/D、D/A轉換,與上位機通信等部分。它起到了現場總線與現場儀表之間的橋梁作用。CPU是總線控制器中最重要的資源,它的選擇至關重要。本文選用嵌入式uClinux為操作系統,該系統不支持內存管理功能,所以,在選擇系統硬件時,應選擇支持嵌入式系統而不支持MMU的CPU,因此,應選擇經濟的ARM7TDMI的S3C44B0。微程序控制器(micro sequencer)控制整個SPC3的工作過程。SPC3內部集成了完整的DP協議,其內部的1.5K的雙口RAM作為與軟件/程序的接口。整個RAM被分為192段,每段8字節。通過中斷控制器通知處理器各種中斷信息和錯誤事件,中斷控制器最多可存儲16個中斷事件。中斷事件傳送到共同的中斷輸出,中斷控制器不提供優先級和中斷矢量,通過屏蔽寄存器使能,由響應寄存器響應。SPC3有一個共同的中斷輸出,可以通過讀取中斷寄存器來判斷中斷源的性質。SPC3內部集成了一個看門狗,如果應用處理器有故障,則禁止PROFIBUS-DP通信,因而不影響外部設備。在UART中,SPC3能自動調整波特率,總線定時器直接控制串行總線的時序。SPC3極大地減輕了開發人員的工作量。SPC3與RS485的接口電路如圖3所示。2.3遠程監控總線控制系統的PLC控制器采用SEIMENS S7-400系列的414-2DP,PLC控制器實現分布式系統和擴展通訊能力都很簡便,組成系統靈活自如,用戶友好性強,操作簡單,隨著應用的擴大,系統擴展無任何問題。該控制器作為Profibus-Dp現場總線的主站,決定總線的數據通信,對從站現場采集到的數據信息進行監視和記錄。在總線控制系統中接入西門子工業以太網模塊CP443-1,用于將SIMATICS7-400連接到工業以太網,以進行站間通訊和監控系統的通訊。CP443-1基于TCP/IP協議,通過自帶的微處理器,獨立的處理工業以太網上的數據通訊,支持ISO、TCP/IP和UDP的多協議運行。CP443-1擁有一個預設的唯一IP地址,可通過網絡直接投入運行。CP443-1可以通過工業以太網直接調試,不需要現場PG,而且通過CP443-1自帶的微處理器,可以減輕CPU的通訊任務,并可建立附加的連接。總線控制系統接入以太網后,PC機可以通過以太網直接對PLC進行編程和監控,無須工作人員到現場進行控制,這樣就實現了遠程監控。3 模糊自整定PID控制算法的研究PID控制由于具有直觀、簡易、魯棒性好等優點,成為工業過程控制中最為常用的控制方式。PID控制作為一種實用控制算法,被廣泛應用于過程控制和運動控制中,尤其適用于可建立精確模型的確定性系統。然而,實際工業生產過程往往具有非線性、時變不確定性,難以建立精確的數學模型,應用常規的PID控制器不能達到理想的控制效果,而且在實際生產現場中,由于受到參數整定方法復雜的困擾,常規PID控制器參數往往整定不良、性能欠佳,對運行工況的適應性很差。因而限制了其應用的廣泛性。由于操作者經驗不易精確描述,控制進程中各種信號量以及評價指標不易定量表示,模糊理論是解決這一問題的有效途徑,所以人們運用模糊數學的基本理論和方法,把規則的條件、操作用模糊集表示,并把這些模糊控制規則以及有關信息(如評價指標、初始PID參數等)作為知識存入計算機知識庫中,然后計算機根據控制系統的實際響應情況(即專家系統的輸入條件),運用模糊推理,即可自動實現對PID參數的最佳調整,這就是模糊自適應PID控制。自適應模糊PID控制器以誤差e和誤差變化ec作為輸入,可以滿足不同時刻的e和ec對PID參數自整定的要求。利用模糊控制規則在線對PID參數進行修改,便構成了自適應模糊PID控制器,其結構如圖4所示。圖4自適應模糊PID控制器結構4 嵌入式系統的設計Linux是一種很受歡迎的類UNIX操作系統,它免費并開放源代碼,在個人計算機、服務器領域應用廣泛。更重要的是,Linux采取模塊化設計,實際應用中可以實現定制,因此,Linux也適合于嵌入式領域。uClinux正是Linux的一個嵌入式版本,主要是針對嵌入式應用的特點作了較大的簡化和修改,因而特別適用于嵌入式應用。uClinux以其優異的性能、免費開放的代碼等優點,博得眾多嵌入式開發者的青睞。和過去基于簡單RTOS甚至沒有使用任何操作系統的嵌入式程序設計相比,基于Linux這樣成熟的、高效的、健壯的、可靠的、模塊化的、易于配置的操作系統來開發自己的應用程序,無疑能進一步提高效率,并具有很好的可移植性。對于一個實際的嵌入式產品而言,所