【正文】 擇開關(guān)狀態(tài)K10等開關(guān)量狀態(tài)以及輸出控制混合泵變頻器啟停信號(hào)Q真空泵起停信號(hào)1回流電磁閥開關(guān)信號(hào)Q出水電磁閥開關(guān)信號(hào)Q4以及冷媒電磁閥開關(guān)信號(hào)Q5等信號(hào)。系統(tǒng)只有一路模擬量輸出，該輸出通過變頻器控制混合泵的轉(zhuǎn)速控制配比系統(tǒng)的水流，進(jìn)而控制混合啤酒的濃度。這些開關(guān)量輸入信號(hào)的采集和開關(guān)量輸出信號(hào)的控制均由嵌入式控制器LPC2214自身的開關(guān)量GPIO通道加上相應(yīng)的光電耦合器等來完成。由于LPC2214有較小的144腳封裝、極低的功耗，并且具有:多個(gè)串行接口，2個(gè)16C550 I業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UART、高速IZC接口(400 kHz)， 2個(gè)SPI接口。112個(gè)通用I/O口(可承受5V電壓)。由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口，它們也非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式軟modern以及其它各種類型的應(yīng)用。每個(gè)AHB外設(shè)都分配了16k字節(jié)的地址空間。每個(gè)VPB外設(shè)在VPB地址空間內(nèi)都分配了16k字節(jié)地址空間。指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多。ARM7TDMIS處理器使用了一個(gè)被稱為THUMB的獨(dú)特結(jié)構(gòu)化策略，它非常適用于那些對(duì)存儲(chǔ)器有限制或者需要較高代碼密度的大批量產(chǎn)品的應(yīng)用。使用在應(yīng)用編程的應(yīng)用程序也可以在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)對(duì)FLASH進(jìn)行擦除或編程，這樣就為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)固件的升級(jí)都帶來了極大的靈活性。回寫緩沖區(qū)總是保存著軟件發(fā)送到SRAM的最后一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)。每種類型的功能都有其自身的寄存器，這些寄存器具有眾多與特定外設(shè)器件無關(guān)的功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)有7個(gè)按鍵，它們分別是復(fù)位鍵、上、下、左、右、確定、取消鍵。寄存器可以同時(shí)對(duì)任意個(gè)輸出口進(jìn)行置位或清零。其由PINSEL0寄存器控制選擇使用功能。對(duì)應(yīng)的輸出控制信號(hào)分別為：混合泵變頻器起停信號(hào)Q真空泵起停信號(hào)Q回流電磁閥開關(guān)信號(hào)Q出水電磁閥開關(guān)信號(hào)Q4和冷卻媒電磁閥開關(guān)信號(hào)Q5。A/D 轉(zhuǎn)換器的基本時(shí)鐘由 VPB 時(shí)鐘提供。而本系統(tǒng)需要輸出一路模擬信號(hào)控制變頻器的頻率進(jìn)而控制混合泵，達(dá)到控制水流量從而實(shí)現(xiàn)啤酒配的功能。流量傳感器檢測(cè)原酒流量和水流量。AIN0AIN1AIN 2　　　　AIN3 AIN 4 AIN 5AIN 6AIN 7LPC2214流量傳感器流量傳感器壓力傳感器原酒流量V1脫氧水流量V2平衡罐溫度T1熱交換器溫度T2溫度傳感器溫度傳感器平衡罐液位Y緩沖罐壓力P稀釋水PH值稀釋水含氧量液位傳感器PH值傳感器含氧量傳感器圖32模擬信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換器連接示意圖4 高濃啤酒配比系統(tǒng)的模糊控制由于高濃啤酒配比系統(tǒng)是一個(gè)大慣性系統(tǒng)，傳統(tǒng)的PID等控制很難得到理想的控制效果。例如“非?？臁薄ⅰ吧钥臁薄昂苈钡鹊?。第二，模糊控制算法的設(shè)計(jì)，通過一組模糊控制條件語句構(gòu)成模糊控制規(guī)則，并計(jì)算模糊控制規(guī)則決定的模糊關(guān)系。高濃啤酒稀釋配比系統(tǒng)模糊控制結(jié)構(gòu)如圖42所示。按系統(tǒng)要求，模糊控制器的兩個(gè)輸入分別為：e（n）=V*2（n）— V2（n） e（n）=V*2（n）— V2（n） 式中：V*2（n）—水流量的給定值（由原酒流量、濃度和希望配制的混合酒濃度計(jì)算得到）； V2（n） —水流量的實(shí)際值（或反饋值，由水流量傳感器測(cè)得）； e（n）—水流量誤差； De（n）—水流量誤差變化率。從道理上講，增加論域中的元素個(gè)數(shù)，即把等級(jí)細(xì)分，可提高控制精度，但相應(yīng)要增大計(jì)算量，因此，把等級(jí)分得過細(xì)，對(duì)模糊控制顯得必要性不大，所以，e和De的論域取七個(gè)元素。對(duì)于第一條規(guī)則，則有a1，a2對(duì)e，De中語言變量NB和NB的隸屬度：μN(yùn)B(a1)， μN(yùn)B(a2)從而在第一條規(guī)則產(chǎn)生的強(qiáng)度為：ω1=μN(yùn)B(a1)∧μN(yùn)B(a2) 同理，有 ω2=μN(yùn)B(a1)∧μN(yùn)S(a2)……根據(jù)控制規(guī)則，共可推出25條強(qiáng)度。 嵌入式與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，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、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)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)。嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)，這些工具和環(huán)境一般是基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。 (1) 軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ) 為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯于磁盤等載體中。 (4) 多任務(wù)操作系統(tǒng)是知識(shí)集成的平臺(tái)和走向工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化道路的基礎(chǔ) 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇要考慮:能否滿足應(yīng)用的需求 選擇RTOS時(shí)，首先，在兼顧成本的前提下，一定要保證系統(tǒng)的性能滿足要求。這一點(diǎn)對(duì)于用戶來說可謂利弊各半，好處在于，一方面它是免費(fèi)的，另一方面用戶可以根據(jù)自己的需要對(duì)它進(jìn)行修改。 uC/OSII移植到LPC2214所謂移植，就是使一個(gè)是實(shí)時(shí)內(nèi)核能在某個(gè)微處理器或微控制器上運(yùn)行。移植條件：要實(shí)現(xiàn)μC/OSⅡ的移植，所用的處理器和編譯器必須滿足一定件：(1) 所用的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼。（3） 處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時(shí)中斷（通常在10至100Hz之間）（4） 處理器支持能夠容納一定數(shù)量數(shù)據(jù)的硬件堆棧（5） 處理器有將堆棧指針和其它CPU寄存器從內(nèi)存中讀出和存儲(chǔ)到堆?；騼?nèi)存中的指令。typedef unsigned char INT8U。/* 有符號(hào)16位整數(shù) */typedef unsigned long INT32U。 /*雙精度浮點(diǎn)數(shù)*/typedef unsigned int os_STK。 /*堆棧成員為32位*/絕大多數(shù)微處理器和微控制器的堆棧是從上往下長(zhǎng)的。OS STK *OSTaskStkInit(void（ *task)(void *pd)，void *pdata，OS— STk *ptos，INT16U opt){OS— STK *stk：opt=opt：/* opt沒有使用，作用是避免編譯器警告*／stk=ptos；／* 獲取堆棧指針 *／*stk=(OS～sTK)task；／* pc*／*stk = (Os_STK)task；／* lr*／*stk = 0：／*r12*／*stk = 0：／*rl1*／*stk = 0：／*r10*／*stk = 0： ／*r9*／*stk = 0： ／*r8*／*stk = 0： ／*r7*／*stk = 0： ／*r6*／*stk = 0： ／*r5*／*stk = 0： ／*r4*／*stk = 0： ／*r3*／*stk = 0： ／*r2*／*stk = 0： ／*rl*／*stk=(unsigned int)pdata； ／*r0，第一個(gè)參數(shù)使用R0傳遞* ／*stk=(USER USING_MODE10X00)； ／*spsr，允許IRQ，F(xiàn)IR中斷*／*stk=0； ／*關(guān)中斷計(jì)數(shù)器OsEnterSum*／return(stk)；}當(dāng)堆棧任務(wù)完成后，OSTaskStkInit() 返回新低地址pclrr12r11…...r1r0CPSROsEnterSum增長(zhǎng)方向高地址圖53 任務(wù)堆棧保存情況的堆棧指針。保存寄存器文件和返回地址MRS r4,CPSRSTMFD sp!,{r4}。保存棧指針在占先任務(wù)的TCB上取得高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的TCB地址LDR r6,addr_OSTCBHighRdyLDR r6,[r6]LDR sp,[r6] 。在軟件應(yīng)用層設(shè)計(jì)了四個(gè)功能模塊，分別為： LCD顯示模塊、輸出控制模塊、模糊控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊。 寫字函數(shù)如下：void GUIword（int8 low，int8 high，uint8 const word int i，int j）｛int k = 0；fo（rk = 0；k j；k + + ）｛GUIwrite（1csrw，low，high）；sed1335writ（ecsrdirdown，lcdnull，1）；sed1335writ（emwrite，word + i*k ，i）；low = low + 1；｝curset（0，0）{ 鍵盤驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)控制流程圖如圖63所示 開關(guān)量驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)有10個(gè)開關(guān)量輸入：分別為殘氧量濃度超標(biāo)K流量開關(guān)K平衡罐進(jìn)水閥K平衡罐出水閥K真空泵冷卻K冷卻閥K原水泵狀態(tài)K回流泵狀態(tài)K出水泵狀態(tài)K泵操作選擇開關(guān)狀態(tài)K10。引腳功能選擇寄存器0（PINSEL0）~。（IO0CLR）當(dāng)引腳配制為GPIO輸出模式時(shí)，可使用該寄存器從引腳輸出低電平。在此該寄存器的位111111225?！?。它的方向控制位（0=輸入，1=輸出）。PINSEL0=PINSEL1=0x00000000設(shè)置p0為GPIO功能IO0DIR[26:1]=0x007C1080、GPI_Data=IO0PIN；讀取P0口引腳值，儲(chǔ)存到GPI_Data單元圖64開關(guān)量輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊控制流程圖如圖64所示本系統(tǒng)有5個(gè)開關(guān)量輸出：混合泵變頻器起停信號(hào)Q真空泵起停信號(hào)Q回流電磁閥開關(guān)信號(hào)Q出水電磁閥開關(guān)信號(hào)Q冷卻媒電磁閥開關(guān)信號(hào)Q5。引腳功能選擇寄存器0（PINSEL0）~。（IO0CLR）當(dāng)引腳配制為GPIO輸出模式時(shí)，可使用該寄存器從引腳輸出低電平。在此該寄存器的位1123。如果一個(gè)引腳被配制為輸入或第二功能，寫IOSET無效。（IO0DIR）當(dāng)引腳配制為GPIO模式時(shí)，可使用該寄存器控制引腳的方向。在此該寄存器的位1123。（AIN0）、（AIN1）、（AIN2）、（AIN3）、（AIN4）、（AIN5）、（AIN6）、（AIN7）。兩個(gè)匹配寄存器可用于提供單邊沿控制的PWM 輸出。開始初始化LCD初始化鍵盤設(shè)置軟件初始化程序響應(yīng)中斷啟動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)清內(nèi)存中斷NY調(diào)節(jié)開關(guān)量中斷結(jié)束圖69系統(tǒng)總流程圖參考文獻(xiàn)1．周立功等，ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程[M]2．[美]Jean J. Labrosse著，邵貝貝譯，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OSII(第2版) [M]3．王田苗，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā)一基于ARM微處理器與uC/OSII實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)[M]4．廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公譯，LPC2119/2129/2292/2294 使用指南 [M] 5．史艷瓊，基于s7200控制高濃度啤酒稀釋配比系統(tǒng)的研究[M]6．柴小高，高濃啤酒稀釋工藝效益分析，釀酒科技，20027．三恒星科技 ARM7易學(xué)通[M]8．朱新華，張波 uC/OSII在LPC2214處理器上的移植[M]9．張勝茂 基于ARM控制器LPC2214的嵌入式系統(tǒng)研究與開發(fā)[M]10．孫靜，宋德修，周潔敏，曹海鵬 嵌人式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OSII的移植[M]結(jié)論本文對(duì)啤酒稀釋水處理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。與以往的啤酒水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)采用ARM處理器取代IPC和PLC兩級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)性能，降低了成本，性價(jià)比比高，并且具有運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在論文的編寫過程中，她給我提出寶貴的意見，并且給與細(xì)致的指導(dǎo)。正是由于我們的努力，整個(gè)設(shè)計(jì)才能進(jìn)行的那么順利。 bits 31 to 21 of the same register are reserved.Unused (reserved) bits are marked with and represented as gray fields. Access to them is restricted as already described.PREFETCH ABORT AND DATA ABORT EXCEPTIONSThe LPC2114/2124/2212/2214 generates the appropriate bus cycle abort exception if an access is attempted for an address that is in a reserved or unassigned