1、home9.1微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.2 pci總線接口設(shè)計(jì)總線接口設(shè)計(jì)9.3 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用內(nèi)容簡(jiǎn)介習(xí)題解答重點(diǎn)/難點(diǎn)本章通過工程應(yīng)用實(shí)例介紹了幾種本章通過工程應(yīng)用實(shí)例介紹了幾種典型微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及其軟硬件設(shè)典型微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及其軟硬件設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)習(xí)，要求讀者了計(jì)的一般方法。通過學(xué)習(xí)，要求讀者了解常用的微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，熟悉其解常用的微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，熟悉其硬件設(shè)計(jì)方法和軟件編程思路，對(duì)嵌入硬件設(shè)計(jì)方法和軟件編程思路，對(duì)嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用有所了解。式系統(tǒng)及其應(yīng)用有所了解。 home內(nèi)容簡(jiǎn)介homeu 常用微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的類型，

2、典型常用微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的類型，典型系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法。upci總線接口設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序編制方法。總線接口設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序編制方法。uusb總線接口設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序編制方法。總線接口設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序編制方法。u了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。 重點(diǎn)與難點(diǎn)homenext11.微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)分類微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)分類 (1)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) homenextback2(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)（直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ddc系統(tǒng)）系統(tǒng)） homenextback3(3)監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（scc系統(tǒng)）系統(tǒng)） 4(4)

3、分散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（分散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（dcs系統(tǒng)）系統(tǒng)） homebackbackbackhome系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的sql server7.0sql server7.0中心交換機(jī)中心交換機(jī)工業(yè)以太網(wǎng)卡工業(yè)以太網(wǎng)卡10/100mbps10/100mbpsodbcodbc接口接口遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象rdordovbvb編程的監(jiān)控程序編程的監(jiān)控程序數(shù)據(jù)庫存取對(duì)象數(shù)據(jù)庫存取對(duì)象daodaonudam-5160nudam-5160rs-232rs-422/485rs-232rs-422/485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器microsoft jetmicrosoft je

4、t數(shù)據(jù)庫引擎數(shù)據(jù)庫引擎microsoft accessmicrosoft access數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫485總線設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置1 1設(shè)備設(shè)備1 1設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置2 2設(shè)備設(shè)備2 2設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置n n設(shè)備設(shè)備n n 5 2. 自動(dòng)化物流倉庫系統(tǒng)系統(tǒng)自動(dòng)化物流倉庫系統(tǒng)系統(tǒng) 該系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)按功能與結(jié)構(gòu)分為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、管該系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)按功能與結(jié)構(gòu)分為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、管理監(jiān)控級(jí)。它是上位監(jiān)控機(jī)借助理監(jiān)控級(jí)。它是上位監(jiān)控機(jī)借助cp5611通信卡，實(shí)現(xiàn)通信卡，實(shí)現(xiàn)與與profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)系現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)系統(tǒng)的控

5、制來完成各種控制功能。統(tǒng)的控制來完成各種控制功能。 backbackhome6工業(yè)以態(tài)網(wǎng)卡工業(yè)以態(tài)網(wǎng)卡10/100mbpsodbc接口接口vb編程的監(jiān)控程序編程的監(jiān)控程序microsoft sql2000數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫prodave mpi動(dòng)態(tài)鏈接庫動(dòng)態(tài)鏈接庫step7編程工具軟件編程工具軟件cp5611驅(qū)動(dòng)軟件包驅(qū)動(dòng)軟件包c(diǎn)p5611通信卡通信卡plc應(yīng)用程序應(yīng)用程序 1）plc通信模塊通信模塊 2）箱號(hào)顯示）箱號(hào)顯示led屏控制屏控制 3）堆垛機(jī)）堆垛機(jī)plc控制器程序控制器程序cpu3152dpcpu模塊模塊cp340 sc1通信模塊通信模塊cp340 sc2通信模塊通信模塊cp340箱號(hào)

6、箱號(hào)顯示通信模塊顯示通信模塊profibusi/o模塊模塊i/o模塊模塊觸摸屏觸摸屏觸摸屏觸摸屏紅外通信器紅外通信器紅外通信器紅外通信器紅外通信器紅外通信器紅外通信器紅外通信器cpu3152dpcpu模塊模塊cp340 sc1通信模塊通信模塊cpu3152dpcpu模塊模塊cp340 sc2通信模塊通信模塊led顯示器顯示器led顯示器顯示器led顯示器顯示器led顯示器顯示器系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖backbackhome71pci總線與總線與dsp通信接口電路設(shè)計(jì)通信接口電路設(shè)計(jì) homenext1pci總線接口電路大體有兩種兩種實(shí)現(xiàn)方法，用可編程邏輯器件cpld或fpga實(shí)現(xiàn)通用pci接口。這樣做

7、也有兩種選擇。一個(gè)是買ip宏宏，并根據(jù)應(yīng)用的需要來裁剪ip宏并與相關(guān)應(yīng)用電路燒入cpld或fpga中。另一種是采用一次性可編一次性可編程芯片程芯片來處理，每片可編程芯片內(nèi)都內(nèi)嵌pci接口電路，也可根據(jù)應(yīng)用的需要來裁剪燒寫，但只能燒寫一次。homenextback2（1）pci總線接口芯片總線接口芯片pci 9052的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn)u 高性能的突發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸u isa 總線到 pci 總線的平滑過渡u 支持兩個(gè)來自局部總線的中斷u 局部總線與pci總線的時(shí)鐘相互獨(dú)立運(yùn)行u 支持復(fù)用或非復(fù)用模式的8、16或32位的局部總線u 串行e2promu 4個(gè)局部設(shè)備片選信號(hào)u 5個(gè)局部地址空間u pc

8、i鎖定機(jī)制3（2）pci 9052總線結(jié)構(gòu)組成總線結(jié)構(gòu)組成homeback（3）pci與與dsp通信電路通信電路 backbackhome ad031 c/be03 frame par eesk isaa01 clk irdy trdy stop devsel perr serr rst inta lock pci 9052 pci 總線 idt7132 dram tms320lf2407 dsp idsel cpld 芯片 epm7128 地址譯碼 r/wl la210 lad07 cs1 iord iowr lrdyi oel cel i/ol07 al210 al01 cer oer r

9、/wr i/or07 ar010 eedo eecs eedi 96lc46b e2prom sk do cs di busyl busyr a010 d07 74lvth 245 a410 is rd r/w 圖9-11 pci-dsp通信電路圖42 .usb總線與總線與dsp通信接口電路設(shè)計(jì)通信接口電路設(shè)計(jì) 按芯片的構(gòu)架來劃分，市面上的usb控制器芯片可以分為不需要外接微處理器的和需要外接微處理器的兩類芯片。按傳輸速度高低，可分為支持usb 1.1協(xié)議的低速系列、全速系列和支持usb 2.0協(xié)議的高速系列 。isp-1581是philiphs公司在原有pdiusbd12芯片的基礎(chǔ)上開發(fā)的又

10、一款高速usb接口芯片。我們介紹一種利用 isp-1581芯片與dsp芯片（tms320lf2407 ）構(gòu)成的通信電路。backbackhome5usb-dsp通信電路設(shè)計(jì)通信電路設(shè)計(jì) backbackhome6homenext11.嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)的定義 第一種第一種，根根據(jù)英國電機(jī)工程師協(xié)會(huì)所做的定義，“嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助某個(gè)設(shè)備、機(jī)器或工廠運(yùn)作的裝置”。它具備了下列四項(xiàng)特性：n用來執(zhí)行特定功能n以微電腦與周邊外設(shè)構(gòu)成核心n需要嚴(yán)格的時(shí)序與穩(wěn)定性n全自動(dòng)循環(huán)操作第二種第二種，嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟/硬件可裁剪，功能，可靠性，成本，體積，功耗嚴(yán)格

11、要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 homenext2l嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)可分成五個(gè)部分：處理器、內(nèi)存、輸入/輸出、操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件。 l嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)功能穩(wěn)定系統(tǒng)集成以及友好的用戶界面“量身定做”的原則較長的生命周期軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中l(wèi)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)homenextbackhomenext3homenextback2.嵌入式系統(tǒng)微處理器發(fā)展歷史嵌入式系統(tǒng)微處理器發(fā)展歷史 4位8位16位32位64位嵌入式微處理器（單芯片型）tms 1000copsintel 8048/49/508051/52motorola

12、 6801/04/05intel 8096/97thompson 68200arm risc core mips 32 bits risc coremips 64 bits risc core嵌入式微處理器（一般用途型）intel 4004intel 40408085 6809 z80 65028086 80286z800080386 8048668000/10/20/30/40pentium ii/iiihomenext4homenextback3.幾種典型的嵌入式系統(tǒng)微處理器幾種典型的嵌入式系統(tǒng)微處理器narm公司arm risc架構(gòu)微處理器nintel公司strongarm 微處理器nintel公司xscale架構(gòu)微處理器n德州儀器公司tms320 dsp微處理器n德州儀器公司omap架構(gòu)微處理器nmips公司mips risc架構(gòu)微處理器homenext5homenextback4.嵌入式系統(tǒng)軟件的特征嵌入式系統(tǒng)軟件的特征 n軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)n高質(zhì)量、高可靠性盡管半導(dǎo)體技術(shù)n系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性n多任務(wù)