基于ARM的嵌入式工业控制系统设计

摘要

嵌入式系统如今已经广泛的应用到了科学研究，工程设计，军事技术，各类产业和商业等领域。并且还在不断的发展和延续，嵌入式系统中又以ARM架构的运用最为有发展前景，普及最为广泛。在嵌入式操作系统领域中则是种类繁多，各有特色，Windows CE操作系统由微软开发，还继承了Windows等系列操作系统的有点，极大的方便了应用程序的开发，ARM是嵌入式系统研究的一个重要方向。

随着工业自动化的迅速发展，人们对于工业监控系统的要求也越来越高，在这里我以“无线监控系统的设计”作为工控系统的实例进行研究设计。经分析比较，选择S3c2440处理器为系统核心，因为它带有摄像头接口。选择Windows CE 系统作为嵌入式操作系统。

本文详述了作者参与并主持的具体开发过程，从硬件选型，系统设计，硬件电路详细设计， Windows CE操作系统分析，Windows CE系统定制，每一个步骤都做了有特点的说明。本文在最后对整个项目开发进行了总结。

【关键词】嵌入式系统 Windows CE ARM S3c2440

Abstract

The embedded system now widely used in scientific research, engineering design, military technology, all kinds of industrial and commercial, etc. And also in constant development and continue, embedded systems and to the frame of the most have use ARM development prospects, popularize the most widely used. In embedded operating system in the field is wide variety, have distinguishing feature each, Windows CE operating system developed by Microsoft, also inherited the Windows operating system as a bit of a series, great convenience application development, ARM embedded system is an important direction.

With the rapid development of industrial automation, people for the industrial control system in the more and more is also high requirements, here I with "wireless monitoring system design" as the example of industrial control system design. By analysis and comparison, the choice S3c2440 processor core for the system, for it with a camera interface. Choose Windows CE system as embedded operating system.

The paper reviews the author and participate in specific development process hosted, from hardware selection, system design, hardware circuit the detailed design, Windows CE operating system analysis, Windows CE system customizing, each step all did have a characteristic of it. This paper in the last for the whole project development are summarized.

【Keywords】Embedded system Windows CE ARM S3c2440

目录

第1章绪论 (1)

1.1课题背景和研究内容 (1)

1.2相关知识背景 (1)

1.3课题研究的方法 (2)

1.4国内外发展状况 (3)

第2章硬件电路设计 (4)

2.1总体电路设计 (4)

2.2硬件电路的开发工具 (5)

2.3内存、闪存、微处理器的部分电路设计 (7)

第3章定制WINDOWS CE嵌入式操作系统 (9)

3.1分析方法 (9)

3.2简述W INDOWS CE操作系统 (9)

3.3W INDOWS CE系统的任务调试 (9)

3.4W INDOWS CE系统的内存管理 (10)

3.5W INDOWS CE中的设备管理器 (12)

3.6 WINDOWS CE中的注册表 (12)

第5章调试总结 (15)

5.1调试 (15)

5.1.1硬件调试 (15)

5.1.2软件调试 (15)

总结 (17)

参考文献 (18)

致谢 (20)

基于ARM的嵌入式工业控制系统设计

第1章绪论

1.1课题背景和研究内容

近年来，嵌入式技术飞速发展，嵌入式产品随处可见。基于ARM核的芯片具有低功耗、高性能的特点，广泛应用于嵌入式产品当中。

本课题研究的主要是基于ARM的嵌入式工业控制系统，在国内外已有类似的产品面世，但是大多数还是在研究与学习的阶段上，能够完整的应用到实际中的实例确实很少，该选题主要是为了研究出一套新的工业控制方案。

随着工业自动化的迅速发展，人们对于工业监控系统的要求也越来越高，希望能够在很远的地方也能够监控到工业操作对象，在这里我以“无线监控系统的设计”作为工控系统的实例进行研究设计。经分析比较，选择S3c2440处理器为系统核心，因为它带有摄像头接口。

研究内容:以“无线监控系统的设计”作为本次课题的研究内容，深入了解ARM嵌入式控制系统在工业控制系统中的作用。借助Windows CE对其进行一定的操作，从而使其Windows CE得到极大的优化。硬件部分有硬件电路的设计和分析以及其适用性分析，硬件系统和综合调试等等。

1.2相关知识背景

ARM：全称是Advanced RISC Machine,它是英国一个研发RISC处理器的公司名称，后来它生产的RISC处理器被命名为ARM处理器。ARM处理器是当今世界上最为先进的16/32位的RISC微处理器之一。特点：高性能、低能耗、低成本、小体积，在已经广泛的被应用到嵌入式系统中去。解决方案、通信、手持设备等很多的方面，都有它的身影。

嵌入式系统：用来控制和监测机器、装置、工厂等大规模系统的设备。（国际电气和电子工程师协会定义）一般来说，可以把嵌入式系统看成是对象系统的