【正文】 nt=10。最終， BootLoader把操作系統(tǒng)內(nèi)核映像加載到 RAM中，并將系統(tǒng)控制權(quán)傳遞給它。執(zhí)行完兩條命令后，連接在通用 I/O 口的 3 只 LED 應(yīng)被點亮。 CodeWarrior是一套完整的集成開發(fā)工具，充分發(fā)揮了 ARM RISC的優(yōu)勢，加速并簡化嵌入式開發(fā)過程中的每一個環(huán)節(jié)。在這里默認(rèn)選擇的是 ARM Linker，使用該鏈接器，將使用 armlink 鏈接編譯器和匯編器生成的工程中的文件相應(yīng)的目標(biāo)文件。 在 Linker 下還有一個 ARM formELF 實現(xiàn)將鏈接器，編譯器或匯編器的輸出代碼進行格式轉(zhuǎn)換的功能。 DebugRel：使用該目標(biāo)，在生成目標(biāo)的時候，會為每一個源文件生成調(diào)試信息。 電源電路、晶振電路和復(fù)位電路是整個系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，應(yīng)首先保證他們的正常工作。 delayLoopCount=1000/(i*64)。 表 44 看門狗定時器計數(shù)寄存器 WTCNT WTCNT 地址： 0x01D30008 R/W 初始值： 0x8000 位 位名稱 描述 [15： 0] 計數(shù)值 看門狗定時器的當(dāng)前計數(shù)值 延時程序流程圖如圖 46 所示： 位 位名稱 描述 [15： 8] Prescaler Value 預(yù)分頻值： 0~（ 2 的 8 次方 1） [7： 6] 保留 [5] Watchdog Timer Enable/Disable 看門狗定時器的允許位： 0=禁止看 門狗定時器 1=允許看門狗定時器 [4： 3] Clock Select 確定時鐘除數(shù)因子： 00=1/16 01=1/32 10=1/64 11=1/128 [2] Interrupt Enable/Disable 看門狗中斷允許位 0=禁止中斷產(chǎn)生 1=允許中斷產(chǎn)生 [1] 保留，在正常狀態(tài)下該位必須為 0 [0] Reset Enable/Disable 看門狗輸出復(fù)位信號的允許位： 0=不允許 1=允許 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 共 57 頁 圖 46 延時程序流程圖 延時程序為： static int delayLoopCount=10。有效的預(yù)分頻值為 0~（ 2的 8次方 1）。 Delay(10)。 (~((0x36) |(0x38)|(0x310) |(0x312))) |(0x16)|(0x18)|(0x110)|(0x112)。 無脈沖輸入時，在繞組電源的激勵下，氣隙磁場使轉(zhuǎn)子保持原有位置于定位狀態(tài)。研制一臺便攜式儀器，軟件工作量 往往大于硬件，可以認(rèn)為，便攜式儀表的設(shè)計，很大程度上是軟件的設(shè)計。 （ 1）系統(tǒng)運行環(huán)境的初始化 對于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)和具有操作系統(tǒng)支持的應(yīng)用系統(tǒng)來說，相同運行環(huán)境初始化部江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 共 57 頁 分的工作是不同的。 (3)程序的設(shè)計、調(diào)試與優(yōu)化 :根據(jù)軟件的總體結(jié)構(gòu)編寫程序，同時 采用各種調(diào)試手段，找出程序的各種語法和邏輯錯誤，最后應(yīng)使各功能程序 模塊化，縮短代碼長度以節(jié)省存儲空間并減少程序執(zhí)行時間。編譯器只能在一個模塊內(nèi)部完成符號名到地址的轉(zhuǎn)換工作，不同模塊間的符號解析需要由鏈接器完成。 基于交叉開發(fā)環(huán)境的嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)主要分如下 5個基本階段：開發(fā)環(huán)境的建立、源代碼編輯階段、 交叉編譯和鏈接、重定位和下載、聯(lián)機調(diào)試。每使電動機轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)過 90 度，即步進電機向前進一步。用戶需根據(jù)自己的負(fù)載選擇合適的突跳頻率和升降速曲線，找到一條理想的曲線并不容易，一般需要多次 ‘ 試機 ’ 才行。 所以，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調(diào)速；控制步進脈沖的個數(shù)，可以對電機精確定位目的。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。/176。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差 (精度為 100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。功耗管理模式為：正常模式正常運行模式；低速模式不帶 PLL 的低頻時鐘；休眠模式只使 CPU 的時鐘停止；停止模式所有時鐘都停止。 圖 23 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 此次設(shè)計選用的這塊 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，所以它可以完成獨立的進行調(diào)試和工作。 根據(jù)如何實現(xiàn)系統(tǒng)的功能，對軟硬件功能的劃分進行系統(tǒng)軟件、硬件的選型，這是設(shè)計成功與否的關(guān)鍵。軟實時系統(tǒng)（如消費類產(chǎn)品）； 同時在計算機領(lǐng)域里面，微型化和專業(yè)化成為了發(fā)展的新趨勢，同樣也需要嵌入式系統(tǒng)的支持。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 共 57 頁 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 基于 S3C44B0 步進電機的控制系統(tǒng) 序言 當(dāng)今世界，以計算機技術(shù)、芯片技術(shù)和軟件技術(shù)為核心的數(shù)字化技術(shù)取得了迅猛發(fā)展，不僅廣泛滲透到社會、經(jīng)濟、軍事、交通、通信等相關(guān)行業(yè)，而且深入到家電、娛樂、藝術(shù)、社會文化等各個領(lǐng)域，掀起了一場數(shù)字化技術(shù)革命。因此，研究嵌入式系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的理論和實際意義。硬實時系統(tǒng)（工業(yè)實時控制系統(tǒng)）。 2． 2 需求分析 在實際設(shè)計前我們要明確的就是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺需要實現(xiàn)的功能，也就是對設(shè)計進行需求分析。 步進電機選用了 S3C44B0— II 型實驗儀上的步進電機電路，步進電機的型號為：35BY48。 通用輸入 /輸出端口有 8個外部中斷端口 ,71 個（多功能）復(fù)用輸入 /輸出口。 現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應(yīng)式步進電機（ VR）、永磁式步進電機（ PM）、混合式步進電機（ HB）和單相式步進電機等。 、五相的為 176。如果要使電機達到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。 使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如下圖 33所示： 圖 33 電機控制系統(tǒng) 脈沖信號的產(chǎn)生。指數(shù)曲線在實際軟件編程中比較麻煩，一般事先算好時間常數(shù)存貯在計算機存貯器內(nèi)，工作過程中直接選取。 （二）電機的驅(qū)動電路 通過簡單的驅(qū)動電路來實現(xiàn)對步進電機的控制。 開發(fā)環(huán)境的建立 按照發(fā)布的形式，交叉開發(fā)環(huán)境主要分為開放和商用 2種類型。 下載 下載就是把可執(zhí)行映像文件燒寫到 ROM 里。 此外，由于嵌入式系統(tǒng)一般都應(yīng)用在環(huán)境比較惡劣的場合，易受各種干 擾，從而影響到系統(tǒng)的可靠性，因此，應(yīng)用程序的抗干擾技術(shù)也是必須考慮 的，這也是嵌入式系統(tǒng)應(yīng) 用程序不同于其他應(yīng)用程序的一個重要特點。對于有操作系統(tǒng)支持的應(yīng)用系統(tǒng)來說，在 操作系統(tǒng)啟動時將會初始化系統(tǒng)運行環(huán)境。 本系統(tǒng)軟件設(shè)計思想是采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法中的模塊化程序設(shè)計。 此步進電機為四相步進電機，步距角為 度 。一個 16位輸入 /輸出端口（ PortC） 。//對引腳的初始化狀態(tài)進行設(shè)定 rPUPE=0x00。 rPDATE=0x48。頻率分割系數(shù)可選為 1 3 64 或 128。 void Delay(int time) { int i,adjust=0。 //10*10/(i*64/10) } } 4． 4 啟動程序 BootLoader的設(shè)計 介紹 嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核是嵌入式系統(tǒng)加電運行后的管理平臺，負(fù)責(zé)實時性任務(wù)和多任務(wù)的管理。在通電后， 電源電路輸出應(yīng)為 ，電源指示燈均點亮，按復(fù)位后開發(fā)板能夠正常工作。 CodeWarrior IDE提供基于 Windows使用的工程管理工具。 圖 53 新建工程 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 35 頁 共 57 頁 編譯和鏈接工程 單擊 Edit 菜單，選擇 DebugRel Settings 菜單項，出現(xiàn)如圖 54所示的對話框。如上圖所示。 Linker 下拉列表框供用戶選擇要使用的鏈接器。但 CodeWarrior IDE在 UNLX下不能使用。 S3C44BOX 及 JTAG 接口電路 在保證電源電路、晶振電路和復(fù)位電路正常工作的前提下，可通過 JTAG 接口調(diào)試S3C44BOX。如圖 47所示為 S3C44BOX啟動流程圖： 圖 47 S3C44BOX啟動流程圖 通過這段程序，可以初始化硬 件設(shè)備、建立系統(tǒng)的內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。 adjust=1。 Twatchdog=1/MCLK/(預(yù)分頻值 +1)/分頻系數(shù) 圖 45 看門狗定時器框圖 2． S3C44B0 看門狗定時器特殊功能寄存器 看門狗定時器使能后， WTDAT（看門狗定時器數(shù)據(jù)寄存器）不能自動裝入 WTCNT（看門狗定時計數(shù)寄存器）。 rPDATE=0x00。 rPDATE=0x00。一個 10位輸出端口（ PortA） 。這樣就不再需要脈沖分配器。為了使程序易于編寫與調(diào)試，也為了便于檢驗和維護， 總是設(shè)法把程序編寫成一個個結(jié)構(gòu)完整，相對獨立的程序段。然后， C 運行時庫中的 __main()初始化應(yīng)用程序。對于嵌入式系統(tǒng)來說，在系統(tǒng)復(fù)位時 RAM 中是不存在代碼和數(shù)據(jù)的。當(dāng)可執(zhí)行的程序映像文件下載完成后，就可以打開電源運行系統(tǒng)。使用 Makefile 的開發(fā)環(huán)境需要編譯 Makefile 來管理和控制項目的開發(fā)，可以自己手寫，有時也可以使用一些自動化的工具。 （三） 硬件電路 本次設(shè)計整個硬件電路連接圖如 37 所示： 圖 37 硬件電路原理圖 35BY48 型永磁步進電機共有四組線圈，四組線圈的一個端點連在一起引出，這樣一共有 5根引出線。步進電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號的周期決定 ,脈沖信號周期由 CPU 通過延時子程序等方法確定 ,延時子程序可以設(shè)置控制信號的延時間來控制電機轉(zhuǎn)速。 信號 分配 一般使用的 感應(yīng)子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下： 二相四拍為 ,步距角為 度；二相八拍為 ,步距角為 度。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進電機本身技術(shù)的提高，步進電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子 上有多相勵磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 8 位串行數(shù)據(jù)傳送 /接收 .看門狗定時器有 16 位看門狗定時器；定時器中斷請求或系統(tǒng)超時復(fù)位 [4]。 圖 31 為開發(fā)板框圖。嵌入式技術(shù)融合了具體應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)、嵌入式微處理器、 DSP 技術(shù)、系統(tǒng)芯片 SOC（嵌入式片上系統(tǒng)、 System on Chip）設(shè)計制造技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)和嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件技術(shù)，具有極高的系統(tǒng)集成性，可以滿足不斷增長的信息處理技術(shù)對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的要求。隨著嵌入式硬件技術(shù)的發(fā)展，嵌入式應(yīng)用的不斷增長以及嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜性不斷提高，要求嵌入式軟件的規(guī)模和復(fù)雜性也不斷提高，嵌入式 軟件的質(zhì)量和開發(fā)周期對產(chǎn)品的最終質(zhì)量和上市時間起到?jīng)Q定性的影響，嵌入式軟件的調(diào)試工具成為了人們關(guān)注的重點。 1． 2 嵌入式系統(tǒng)的簡介 嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)。 ARM (Advanced RISC Machines)，是對一類微處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。這也難怪美國著名未來學(xué)家尼葛洛龐帝在 1999年 1月訪華時就預(yù)言， 45年后嵌入式智能工具將成為繼 PC機和 Inter之后計算機工業(yè)最偉大的發(fā)明。 嵌入式系統(tǒng)按軟件實時性需求可分為： 操作系統(tǒng)是計算機中最基本的程序。 2． 3 系統(tǒng)設(shè)計框圖 根據(jù)需求分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 23 所示， S3C44BOX 開發(fā)板通過串口實現(xiàn)與 PC 機的通信及調(diào)試。片上 PLL 使得 MUC 的工作時鐘頻率最高為 66MHZ。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。/176。 步進電機低速時可以正常運轉(zhuǎn) ,但若高于一定速度就無法啟動 ,并伴有嘯叫聲。 （一）步進電機的控制原理 步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu) ,步進電機的運行必須要有一江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 57 頁 電子裝置進行驅(qū)動