【正文】 文件，在用主機(jī)上建立的交叉編譯環(huán)境生成 .obj 文件，并且將這些 .obj文件按照目標(biāo)板的要求鏈接成合適的 .image 文件。要使用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，只要輪 流給各引出端通電即可用一個(gè)簡(jiǎn)單的單級(jí)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò) JB1~JB4 來(lái)控制各線(xiàn)圈的接通與切斷。兩相繞阻中的 A 向通電產(chǎn)生磁場(chǎng)， 因?yàn)檗D(zhuǎn)子受定子磁極吸引由向 A 向繞阻轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)速 n 可以表示為： n=60/NT(轉(zhuǎn) /每分鐘 ) 公式 31 式中為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周應(yīng)設(shè)定的字節(jié)數(shù)。 （二） 步進(jìn)電機(jī)的速度控制 步進(jìn)電機(jī)速度控制是靠輸入的脈沖信號(hào)的變化來(lái)改變的，從理論上說(shuō)，只需給驅(qū)動(dòng)器脈沖信號(hào)即可，每給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)脈沖（ CP），步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角（細(xì)分時(shí)為一個(gè)細(xì)分步距角）但是實(shí)際上，如果脈沖 CP 信號(hào)變化太快，步進(jìn)電機(jī)由于慣性將跟隨不上電信號(hào)的變化，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步現(xiàn)象，所以步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，必須有升速過(guò)程，在停止時(shí)必須有降速過(guò)程。四相電機(jī)工作方式也有二種，四相四拍為 ABBCCDDAAB,步距角為 度；四相八拍為 ABBBCCCDDAB,(步距角為 度）。和反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不同，永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的繞組電流要求正、反向流動(dòng)，故 驅(qū)動(dòng)電路一般要做成雙極性驅(qū)動(dòng)。 3． 2． 2 步進(jìn)電機(jī)的 工作原理 現(xiàn)以反應(yīng)式三相步進(jìn)電機(jī)為例說(shuō)明其工作原理。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。在沒(méi)有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶(hù)主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)滿(mǎn)足自己步距角的要求。 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)： 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是指電機(jī)內(nèi)部的線(xiàn)圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 3． 2 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介 步進(jìn)電機(jī)是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線(xiàn)位移的機(jī)電元件，它實(shí)際上是一 種單相或多相同步電動(dòng)機(jī)。 ARM7TDMI 是 ARM 公司最早為業(yè)界普遍認(rèn)可且贏得了最廣泛應(yīng)用的處理器核。 圖 31 開(kāi)發(fā)板框圖 這塊 CPU 核心板上除了 S3C44BOX 的最小系統(tǒng)外還增加了：兩個(gè)串口，一個(gè) USB 口，一個(gè) IDE 接口，一 套 IIC 電路，一個(gè) FLASH 電路， RTC 電路，液晶接口及調(diào)試電路，所以它也可以完成獨(dú)立的進(jìn)行調(diào)試和工作。目前存在的絕大多數(shù)通信設(shè)備都可以直接在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用，包括 RS232接口 (串行通信接口 )、 SPI(串行外圍設(shè)備接口 )、 IrDA(紅外線(xiàn)接口 )、 I2C(現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) )、 USB(通用串行總線(xiàn)接口 )、 Ether(以太網(wǎng)接口 )等。因此，這要求我們要有一定的硬件、軟件基礎(chǔ)，要不斷的深入學(xué)習(xí)。需求一般分功能需求和非功能需求兩方面。隨著計(jì)算機(jī)硬件制造技術(shù)的進(jìn)步，新的硬件設(shè)計(jì)理念不斷涌現(xiàn)，硬件產(chǎn)品正以前所未有的速度更新?lián)Q代。 以嵌入式計(jì)算機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)是繼 IT 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 2 頁(yè) 共 57 頁(yè) 第 1 章 緒 論 1． 1 課題背景 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)，并且軟硬件是可裁剪的，適用于對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前，采用 ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微處理器，即我們通常所說(shuō)的 ARM微處理器，己 遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)等各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)，基于 ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了 32位 RISC微處理器 75%以上的市場(chǎng)份額， ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。 隨著人們生活水平的提高人們對(duì)智能產(chǎn)品的需求 越來(lái)越高。嵌入式系統(tǒng)最典型的特點(diǎn)是與人們的日常生活緊密相關(guān)，任何一個(gè)普通人都可能擁有各類(lèi)形形色色運(yùn)用了嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，小到 MP3. PDA等微型數(shù)字化設(shè)備，大到信息家電、智能電器、車(chē)載 GPS，各種新型嵌入式設(shè)備在數(shù)量上己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了通用計(jì)算機(jī)。 IEEE（國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義為：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。系統(tǒng)中使用某個(gè)核心模板的嵌入式系統(tǒng)為模塊級(jí)潛入。特別是 ARM大力推廣的內(nèi)核定制技術(shù)，讓芯片生產(chǎn)廠商能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求定制處理器功能，使嵌入式處理器的設(shè)計(jì)擺脫了結(jié)構(gòu)固定、功能專(zhuān)一的傳統(tǒng)處理器模式，嵌入式設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)更為靈活多樣 [1]。功能需求是系統(tǒng)的基本功能，如輸入輸出信號(hào)、操作方式等；非功能需求包括系統(tǒng)性能、成本、功耗、體積、重量等。 此次設(shè)計(jì)是在一定的外部條件幫助下實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖如圖 22所示，基本組成部分是軟件和硬件。由于嵌 入式應(yīng)用場(chǎng)合的特殊性，通常使用的是陰極射線(xiàn)管 (CRT)、液晶顯示器 (LCD)和觸摸板 (Touch Panel)等外圍顯示設(shè)備。在此開(kāi)發(fā)板上我們利用了 RAM7TDMI 芯片、電源電路及串口 1 電路等 [7]。 系統(tǒng)（存儲(chǔ)）管理支持大，小端模式（通過(guò)外部引腳來(lái)選擇）；地址空間：包含 8江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 9 頁(yè) 共 57 頁(yè) 個(gè)地址空間，每個(gè)地址空間為 32MB，總共有 256MB 的地址空間； 8 個(gè)地址空間中， 6 個(gè)地址空間可用于 ROM， SRAM 等存儲(chǔ)器， 2個(gè)用于 ROM， SRAM， FP/EDO/SDRAM 等存儲(chǔ)器； 時(shí)鐘和功耗管理低功耗 。單相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有單路電脈沖驅(qū)動(dòng)，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅(qū)動(dòng)。 （一）步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)涵 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為 度而五相步進(jìn)角一般為 度。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為 176。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則 ‘ 相數(shù) ’將變得沒(méi)有意義，用戶(hù)只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。定子鐵心上有六個(gè)形狀相同的大齒，相鄰兩個(gè)大齒之間的夾角為 60 度?；旌鲜讲竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的繞組電流也要求正、反向流動(dòng)，故驅(qū)動(dòng)電路通常也要做成雙極性 。我們運(yùn)用的是二相電機(jī)。一般來(lái)說(shuō)升速和降速規(guī)律相同，以下為升速為例介紹： 升速過(guò)程 由突跳頻率加升速曲線(xiàn)組成（降速過(guò)程反之）。工作時(shí)假設(shè)步距角為 X。然后對(duì) B向繞阻通電，使轉(zhuǎn)子由 A向繞阻向 B向繞阻轉(zhuǎn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)子隨磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)機(jī)時(shí)， JB1~JB4均為高電平，依次將 JB1~JB4 切換為低電平即可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，注意在切換之前將前一個(gè)輸出引腳變?yōu)楦唠娖?。最后通過(guò)重定位機(jī)制和下載過(guò)程，將 .image 文件下載到目標(biāo)板上運(yùn)行。 對(duì)交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境有了一定的了解后，就可根據(jù)開(kāi)發(fā)需求選擇一種開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行代碼編寫(xiě)。在目標(biāo)文件中規(guī)定了信息的組織方式，也即目標(biāo)文件格式。由于嵌入式系統(tǒng)特殊 的開(kāi)發(fā)環(huán)境，不可避免的是，調(diào)試是必然需要目標(biāo)運(yùn)行平臺(tái)和調(diào)試器兩方面的支持。在編寫(xiě)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序時(shí)，可采取如下幾個(gè)步驟 : (1)明確所要解決的問(wèn)題 :根據(jù)問(wèn)題的要求，將軟件分成若干個(gè)相對(duì) 獨(dú)立的部分，并合理設(shè)計(jì)軟件的總體結(jié)構(gòu)。 在 S3C44B0X 處理器的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，也是通過(guò)存儲(chǔ)控制器為片外存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)提供必要的控制信號(hào)，管理片外存儲(chǔ)部件的。而且如果異常中斷向量表放在 RAM 中，程序在運(yùn)行過(guò) 程中程序可以修改中斷向量表的內(nèi)容，使得系統(tǒng)更為靈活。 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的初始化主要包括以下內(nèi)容： 在系統(tǒng)初始化完成之后，程序?qū)?zhí)行權(quán)交給主函數(shù) main ()，在 main()中 執(zhí)行與系統(tǒng)功能相關(guān)的操作。把整個(gè)程序按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)來(lái)分塊，一層層分下去，一直分到最下層的每一模塊能容易 編寫(xiě)為止，即所謂模塊化編程。步進(jìn)電機(jī)是一種利用電磁鐵的作用原理將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為線(xiàn)位移或角位移的電機(jī)。 四相步距電機(jī)的控制方法有四相單四拍，四相單、雙八拍 和四相雙四拍三種控制方式。兩個(gè) 9位輸入 /輸出端口（ PortE 和 PortF） 。一個(gè) 11位輸出端口（ PortB） ； 每個(gè)端口都可以通過(guò)軟件設(shè)置來(lái)滿(mǎn)足各種各樣的系統(tǒng)設(shè)置和要求。當(dāng)端口配置為功能引腳時(shí)，如讀該位值，將是一個(gè)不確定的值。 rPDATE=0x18。 rPDATE=0x60。因此看門(mén)狗是保證嵌入式軟件長(zhǎng)期、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行的有效措施之一?？撮T(mén)狗定時(shí)器使用 MCLK 作為其唯一的時(shí)鐘源。 （ 1） 看門(mén)狗定時(shí)器控制寄存器 WTCON 看門(mén)狗定時(shí)器控制寄存器 WTCON 如表 42 所列。 表 43 看門(mén)狗定時(shí)器數(shù)據(jù)寄存器 WTDAT WTDAT 地址： 0x01D30004 R/W 初始值： 0x8000 位 位名稱(chēng) 描述 [15： 0] 計(jì)數(shù)重載值 看門(mén)狗定時(shí)器重載的計(jì)數(shù)值 （ 3）看門(mén)狗定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器 WTCNT 看門(mén)狗定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器 WTCNT 如表 44所列， WTCNT 中放有看門(mén)狗定時(shí)器在正常 操作下的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。 rWTCON=((MCLK/10000001)8)|(23)。i++)。總之，入 口 屏蔽所有中斷，禁止看門(mén)狗 根據(jù)工作頻率設(shè)置 PLL寄存器 初始化存儲(chǔ)控制相關(guān)寄存器 初始化各模式下的棧指針 設(shè)置缺省中斷處理函數(shù) 將數(shù)據(jù)段拷貝到 RAM中將零初始化數(shù)據(jù)段清零 跳轉(zhuǎn)到 MAIN 入口函數(shù) 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 30 頁(yè) 共 57 頁(yè) 從操作系統(tǒng)的角度看， Boot Loader的總目標(biāo)就是正確的調(diào)用內(nèi)核來(lái)執(zhí)行。當(dāng)電源打開(kāi)時(shí)，一般的系統(tǒng)會(huì)去執(zhí)行 ROM（應(yīng)用較多的是 Flash）里面的啟動(dòng)代碼。 圖 51 調(diào)試系統(tǒng)的硬件連接 SDRAM、 Flash 接口電路調(diào)試 在 S3C44BOX 正常工作的前提下，只要連線(xiàn)無(wú)誤， SDRAM 就應(yīng)能正常工作，而 Flash存儲(chǔ)器的編程、擦除操作均需要用戶(hù)編程控制，且程序還應(yīng)在 SDRAM 中運(yùn)行。圖形界面開(kāi)發(fā)工具包括： CodeWarrior集成開(kāi)發(fā)環(huán)境為管理和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供了簡(jiǎn)單多樣化的圖形用戶(hù)界面。 新建一個(gè)工程，如圖 52所示，在這里選擇 ARM Executable Image 用于由 ARM 指令的代碼生成一個(gè) ELF 格式的可執(zhí)行映像文件。 Prelinker：目前 Code Warrior IDE 不支持該選項(xiàng)。 Simple 方式是默認(rèn)的鏈接方式，也是最為頻繁使用的鏈接方式，它連接生成簡(jiǎn)單的 ELF 格式的目標(biāo)文件，使用的是鏈接器選項(xiàng)中指定的地址映射方式。 RW Base 這個(gè)文本框設(shè)置了包含 RW和 ZI 輸出段的運(yùn)行域地址 0xc20xx00。在這里選擇 ARM formELF 表示在鏈接生成映像文件后，再調(diào)用 FormELF 命令將含有調(diào)試信息的 ELF 格式的映像文件轉(zhuǎn)換成其他格式的文件。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 34 頁(yè) 共 57 頁(yè) 圖 52 新建對(duì)話(huà)框 添加源程序到工程中 如圖 53所示，在建立好一個(gè)工程時(shí)，默認(rèn)的 target 是 DebugRel。 CodeWarrior IDE提供全面的項(xiàng)目管理功能、子函數(shù)的代碼導(dǎo)航功能、代碼生成接日、語(yǔ)法敏感編輯器和源代碼版本控制系統(tǒng)接口。它提供了一個(gè)完全的 Windows和 UNIX環(huán)境來(lái)調(diào)試你的C， C++和匯編語(yǔ)言級(jí)的代碼。它是由 ARM 公司提供的專(zhuān)門(mén)用于 ARM 相關(guān)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和調(diào)試的綜合性軟件。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 32 頁(yè) 共 57 頁(yè) 第 5章 電路調(diào)試 硬件調(diào)試 電源、晶振及復(fù)位電路 在系統(tǒng)上電后，應(yīng)先檢查電路工作有無(wú)異常，芯片在工作時(shí)有一定的發(fā)熱是正常的，但如果有芯 片特別發(fā)燙，則一定有故障存在，需斷電檢查確認(rèn)無(wú)誤后方可繼續(xù)通電調(diào)試。不過(guò) 44B0不支持地址映射，所以程序不 COPY到 RAM種執(zhí)行。 開(kāi) 始 定義變量 判斷參數(shù)是