【正文】 文件，在用主機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)電機轉(zhuǎn)動，只要輪 流給各引出端通電即可用一個簡單的單級驅(qū)動電路來作為驅(qū)動，通過 JB1~JB4 來控制各線圈的接通與切斷。兩相繞阻中的 A 向通電產(chǎn)生磁場， 因為轉(zhuǎn)子受定子磁極吸引由向 A 向繞阻轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)速 n 可以表示為： n=60/NT(轉(zhuǎn) /每分鐘 ) 公式 31 式中為電機轉(zhuǎn)動一周應(yīng)設(shè)定的字節(jié)數(shù)。 （二） 步進(jìn)電機的速度控制 步進(jìn)電機速度控制是靠輸入的脈沖信號的變化來改變的，從理論上說，只需給驅(qū)動器脈沖信號即可，每給驅(qū)動器一個脈沖（ CP），步進(jìn)電機就旋轉(zhuǎn)一個步距角（細(xì)分時為一個細(xì)分步距角）但是實際上，如果脈沖 CP 信號變化太快，步進(jìn)電機由于慣性將跟隨不上電信號的變化，這時會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步現(xiàn)象，所以步進(jìn)電機在啟動時，必須有升速過程，在停止時必須有降速過程。四相電機工作方式也有二種，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)電動機不同，永磁式步進(jìn)電動機的繞組電流要求正、反向流動，故 驅(qū)動電路一般要做成雙極性驅(qū)動。 3． 2． 2 步進(jìn)電機的 工作原理 現(xiàn)以反應(yīng)式三相步進(jìn)電機為例說明其工作原理。 當(dāng)步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在沒有細(xì)分驅(qū)動器時，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機來滿足自己步距角的要求。 步進(jìn)電機的相數(shù)： 步進(jìn)電機的相數(shù)是指電機內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機。混合式步進(jìn)電機是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。 3． 2 步進(jìn)電機簡介 步進(jìn)電機是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件，它實際上是一 種單相或多相同步電動機。 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：兩個串口，一個 USB 口，一個 IDE 接口，一 套 IIC 電路，一個 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(紅外線接口 )、 I2C(現(xiàn)場總線 )、 USB(通用串行總線接口 )、 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。隨著計算機硬件制造技術(shù)的進(jìn)步，新的硬件設(shè)計理念不斷涌現(xiàn)，硬件產(chǎn)品正以前所未有的速度更新?lián)Q代。 以嵌入式計算機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)計說明書（論文） 第 2 頁 共 57 頁 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，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件是可裁剪的，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。目前，采用 ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的微處理器，即我們通常所說的 ARM微處理器，己 遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，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%以上的市場份額， ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個方面。 隨著人們生活水平的提高人們對智能產(chǎn)品的需求 越來越高。嵌入式系統(tǒng)最典型的特點是與人們的日常生活緊密相關(guān)，任何一個普通人都可能擁有各類形形色色運用了嵌入式技術(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)超過了通用計算機。 IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）對嵌入式系統(tǒng)的定義為：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”。系統(tǒng)中使用某個核心模板的嵌入式系統(tǒng)為模塊級潛入。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)計擺脫了結(jié)構(gòu)固定、功能專一的傳統(tǒng)處理器模式，嵌入式設(shè)備的硬件設(shè)計更為靈活多樣 [1]。功能需求是系統(tǒng)的基本功能，如輸入輸出信號、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)計是在一定的外部條件幫助下實現(xiàn)對電機的控制，設(shè)計的系統(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)用場合的特殊性，通常使用的是陰極射線管 (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）管理支持大，小端模式（通過外部引腳來選擇）；地址空間：包含 8江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 共 57 頁 個地址空間，每個地址空間為 32MB，總共有 256MB 的地址空間； 8 個地址空間中， 6 個地址空間可用于 ROM， SRAM 等存儲器， 2個用于 ROM， SRAM， FP/EDO/SDRAM 等存儲器； 時鐘和功耗管理低功耗 。單相步進(jìn)電動機有單路電脈沖驅(qū)動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅(qū)動。 （一）步進(jìn)電機的內(nèi)涵 步進(jìn)電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(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。電機相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為 176。如果使用細(xì)分驅(qū)動器，則 ‘ 相數(shù) ’將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動器上改變細(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。定子鐵心上有六個形狀相同的大齒，相鄰兩個大齒之間的夾角為 60 度?；旌鲜讲竭M(jìn)電動機的繞組電流也要求正、反向流動，故驅(qū)動電路通常也要做成雙極性 。我們運用的是二相電機。一般來說升速和降速規(guī)律相同，以下為升速為例介紹： 升速過程 由突跳頻率加升速曲線組成（降速過程反之）。工作時假設(shè)步距角為 X。然后對 B向繞阻通電，使轉(zhuǎn)子由 A向繞阻向 B向繞阻轉(zhuǎn)動，即轉(zhuǎn)子隨磁場方向轉(zhuǎn)動。開機時， JB1~JB4均為高電平，依次將 JB1~JB4 切換為低電平即可驅(qū)動步進(jìn)電機運行，注意在切換之前將前一個輸出引腳變?yōu)楦唠娖?。最后通過重定位機制和下載過程，將 .image 文件下載到目標(biāo)板上運行。 對交叉開發(fā)環(huán)境有了一定的了解后，就可根據(jù)開發(fā)需求選擇一種開發(fā)環(huán)境進(jìn)行代碼編寫。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 的開發(fā)環(huán)境，不可避免的是，調(diào)試是必然需要目標(biāo)運行平臺和調(diào)試器兩方面的支持。在編寫嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序時，可采取如下幾個步驟 : (1)明確所要解決的問題 :根據(jù)問題的要求，將軟件分成若干個相對 獨立的部分，并合理設(shè)計軟件的總體結(jié)構(gòu)。 在 S3C44B0X 處理器的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，也是通過存儲控制器為片外存儲器訪問提供必要的控制信號，管理片外存儲部件的。而且如果異常中斷向量表放在 RAM 中，程序在運行過 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。把整個程序按照“自頂向下”的設(shè)計來分塊，一層層分下去，一直分到最下層的每一模塊能容易 編寫為止，即所謂模塊化編程。步進(jìn)電機是一種利用電磁鐵的作用原理將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機。 四相步距電機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 9位輸入 /輸出端口（ PortE 和 PortF） 。一個 11位輸出端口（ PortB） ； 每個端口都可以通過軟件設(shè)置來滿足各種各樣的系統(tǒng)設(shè)置和要求。當(dāng)端口配置為功能引腳時，如讀該位值，將是一個不確定的值。 rPDATE=0x18。 rPDATE=0x60。因此看門狗是保證嵌入式軟件長期、可靠和穩(wěn)定運行的有效措施之一。看門狗定時器使用 MCLK 作為其唯一的時鐘源。 （ 1） 看門狗定時器控制寄存器 WTCON 看門狗定時器控制寄存器 WTCON 如表 42 所列。 表 43 看門狗定時器數(shù)據(jù)寄存器 WTDAT WTDAT 地址： 0x01D30004 R/W 初始值： 0x8000 位 位名稱 描述 [15： 0] 計數(shù)重載值 看門狗定時器重載的計數(shù)值 （ 3）看門狗定時器計數(shù)寄存器 WTCNT 看門狗定時器計數(shù)寄存器 WTCNT 如表 44所列， WTCNT 中放有看門狗定時器在正常 操作下的當(dāng)前計數(shù)值。 rWTCON=((MCLK/10000001)8)|(23)。i++)?？傊?，入 口 屏蔽所有中斷，禁止看門狗 根據(jù)工作頻率設(shè)置 PLL寄存器 初始化存儲控制相關(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)計說明書（論文） 第 30 頁 共 57 頁 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)核來執(zhí)行。當(dāng)電源打開時，一般的系統(tǒng)會去執(zhí)行 ROM（應(yīng)用較多的是 Flash）里面的啟動代碼。 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，只要連線無誤， SDRAM 就應(yīng)能正常工作，而 Flash存儲器的編程、擦除操作均需要用戶編程控制，且程序還應(yīng)在 SDRAM 中運行。圖形界面開發(fā)工具包括： CodeWarrior集成開發(fā)環(huán)境為管理和開發(fā)項目提供了簡單多樣化的圖形用戶界面。 新建一個工程，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 ELF 格式的可執(zhí)行映像文件。 Prelinker：目前 Code Warrior IDE 不支持該選項。 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，它連接生成簡單的 ELF 格式的目標(biāo)文件，使用的是鏈接器選項中指定的地址映射方式。 RW Base 這個文本框設(shè)置了包含 RW和 ZI 輸出段的運行域地址 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)計說明書（論文） 第 34 頁 共 57 頁 圖 52 新建對話框 添加源程序到工程中 如圖 53所示，在建立好一個工程時，默認(rèn)的 target 是 DebugRel。 CodeWarrior IDE提供全面的項目管理功能、子函數(shù)的代碼導(dǎo)航功能、代碼生成接日、語法敏感編輯器和源代碼版本控制系統(tǒng)接口。它提供了一個完全的 Windows和 UNIX環(huán)境來調(diào)試你的C， C++和匯編語言級的代碼。它是由 ARM 公司提供的專門用于 ARM 相關(guān)應(yīng)用開發(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)計說明書（論文） 第 32 頁 共 57 頁 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異常，芯片在工作時有一定的發(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)無誤后方可繼續(xù)通電調(diào)試。不過 44B0不支持地址映射，所以程序不 COPY到 RAM種執(zhí)行。 開 始 定義變量 判斷參數(shù)是