9、微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)

1、Home9.1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)9.3 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用9.微機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)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)嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用有所了解。 Home內(nèi)容簡(jiǎn)介9.微機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)Home 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。PCI總線接口設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序編制方法。USB總線接口設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序編制方法。了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。 重點(diǎn)與難點(diǎn)9.微機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)HomeNext9.1.1概述11

2、.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) HomeNextBack2(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)） 9.1.1概述HomeNextBack3(3)監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（SCC系統(tǒng)） 9.1.1概述4(4)分散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)） HomeBack9.1.1概述BackBackHome系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖企業(yè)數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的SQL Server7.0中心交換機(jī)工業(yè)以太網(wǎng)卡10/100MbpsODBC接口遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象RDOVB編程的監(jiān)控程序數(shù)據(jù)庫(kù)存取對(duì)象DAONuDAM-5160RS-232RS-422/485轉(zhuǎn)換器Microsoft Jet數(shù)據(jù)庫(kù)引擎M

3、icrosoft Access數(shù)據(jù)庫(kù)485總線設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置1設(shè)備1設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置2設(shè)備2設(shè)備數(shù)據(jù)采集裝置n設(shè)備n 5 2. 自動(dòng)化物流倉(cāng)庫(kù)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)與PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)系統(tǒng)的控制來完成各種控制功能。 BackBackHome9.1.2 微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例6工業(yè)以態(tài)網(wǎng)卡10/100MbpsODBC接口VB編程的監(jiān)控程序Microsoft SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)PRODAVE MPI動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)STEP7編程工具軟件CP5611驅(qū)動(dòng)軟件包CP5611通信卡PLC應(yīng)

4、用程序 1）PLC通信模塊 2）箱號(hào)顯示LED屏控制 3）堆垛機(jī)PLC控制器程序CPU3152DPCPU模塊CP340 SC1通信模塊CP340 SC2通信模塊CP340箱號(hào)顯示通信模塊PROFIBUSI/O模塊I/O模塊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CPU3152DPCPU模塊CP340 SC1通信模塊CPU3152DPCPU模塊CP340 SC2通信模塊LED顯示器LED顯示器LED顯示器LED顯示器系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖BackBackHome7自動(dòng)化物流倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)系統(tǒng)1PCI總線與DSP通信接口電路設(shè)計(jì) HomeNext19.2 PCI總線、USB總線接口設(shè)計(jì)PCI總線接口

5、電路大體有兩種實(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。這樣做也有兩種選擇。一個(gè)是買IP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PCI 9052的主要特點(diǎn) 高性能的突發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸 ISA 總線到 PCI 總線的平滑過渡 支持兩個(gè)來自局部總線的中斷 局部總線與PCI總線的時(shí)鐘相互獨(dú)立運(yùn)行 支持復(fù)用或非復(fù)用模式的8、16或32位的局部總線 串行E2PROM 4個(gè)局部設(shè)備片選信

6、號(hào) 5個(gè)局部地址空間 PCI鎖定機(jī)制9.2 PCI總線、USB總線接口設(shè)計(jì)3（2）PCI 9052總線結(jié)構(gòu)組成HomeBack9.2 PCI總線、USB總線接口設(shè)計(jì)（3）PCI與DSP通信電路 9.2 PCI總線、USB總線接口設(shè)計(jì)BackBackHome圖9-11 PCI-DSP通信電路圖42 .USB總線與DSP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PDIUSBD1

7、2芯片的基礎(chǔ)上開發(fā)的又一款高速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。BackBackHome9.2 PCI總線、USB總線接口設(shè)計(jì)5USB-DSP通信電路設(shè)計(jì) BackBackHome9.2 PCI總線、USB總線接口設(shè)計(jì)6HomeNext19.3 嵌入式系統(tǒng)1.嵌入式系統(tǒng)的定義 第一種，根根據(jù)英國(guó)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：用來執(zhí)行特定功能以微電腦與周邊外設(shè)構(gòu)成核心需要嚴(yán)格的時(shí)序與穩(wěn)定性全自動(dòng)循環(huán)操作第二種，嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以

8、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)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 HomeNext2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。 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(zhǎng)的生命周期軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)HomeNext3HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)2.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/

9、52Motorola 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/IIIHomeNext4HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)3.幾種典型的嵌入式系統(tǒng)微處理器ARM公司ARM RISC架構(gòu)微處理器Intel公司StrongARM 微處理器Intel公司Xscale架構(gòu)微處理器德州儀器公司TMS320 DSP微處理器德州儀器公司OMAP架構(gòu)微處理器MIPS公司MIPS RISC架構(gòu)微處理器HomeNext5HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)4.嵌入式系統(tǒng)軟件的特征 軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)高質(zhì)量、高可靠性盡管半導(dǎo)體技術(shù)系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性多任務(wù)操