基于arm9的嵌入式工控機設(shè)計報告(編輯修改稿)
2024-10-02 15:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能夠滿足那些需要工作在 300mW 以下的功 耗優(yōu)化的移動設(shè)備的要求；以及滿足那些需要 2020 Dhrystone MIPS 的性能優(yōu)化的消費類應(yīng)用的要求。 因此采用 ARM CortexA8 處理器設(shè)計嵌入式工業(yè)控制計算機可以實現(xiàn)工控機的高性能、低功耗、低成本、小體積的要求。 二、控制要求 （一） 主處理器 主頻要求 400MHz，支持 DDR2 存儲器，低功耗，滿足工業(yè)溫度條件 － 40℃～ 80℃。 （二） 存儲器 128MB DDR2 SDRAM， 1GB NAND Flash，符合工業(yè)溫度條件 － 40℃～ 80℃。 （三） 擴展支持 大 容量 SD 儲存卡 以及多路 GPIO，數(shù)字輸入輸出。 （四） 通信接口 兩路 百 兆工業(yè)以太網(wǎng)接口； 4 路高速串口； 兩路 接口，一路主機 ，一路從機 。 （五） 調(diào)試支持 一路調(diào)試串口。 （六） 電源支持 支持寬電壓范圍供電（ DC9V～ DC30V）。 （七） 工業(yè)環(huán)境 溫度條件（ 40℃～ 80℃）、濕度條件（ 5～ 95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵）。 三、 設(shè)計方案論證 （一） 處理器選擇 ARM9 飛思卡爾生產(chǎn)的 ARM 9 處理器有兩個系列， 系列和 系列。 以ARM926EJS 為主處理器，支持 128MB DDR2 同步動態(tài)隨機存儲器， 1GB NAND 閃存儲器，一路 10/100Mbps 自適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)接口， 2 路 CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線接口， 4 路高速串口， 1 路調(diào)試串口， 2 路 接口，大容量 SD（同步動態(tài)）存儲卡以及多路 GPIO（通用輸入輸出），滿足工業(yè)要求溫度條件（－ 40℃～ 85℃），且滿足濕度條件與三防。但是 只有一路 10/100Mbps 以太網(wǎng)接口，不滿足設(shè)計要求 。而另一方面 在價格上不占優(yōu)勢，所以對比選擇用 sam9x25。 ARM9 TI 生產(chǎn)的 ARM9 處理器有 6 個系列： AM1810， AM1808， AM1806， AM1802， AM1707，AM1705。 6 AM1802 主頻為 300MHz，支持 128MB DDR2 SDRAM 存儲器， 1GB NAND Flash 存儲器， 1 路10/100Mbps 自適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)接口， 無 CAN 總線接口， 4 路高速串口， 1 路調(diào)試串口， 1路 接口，大容量 SD 存儲卡以及多路 GPIO，并支持寬電壓范圍供電（ DC9V～ DC30V）。溫度條件（－40℃～ 90℃）、濕度條件（ 5～ 95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵） ，但不支持 LCD。 AM1806 主頻為 456MHz，支持 128MB DDR2 SDRAM 存儲器， 1GB NAND Flash 存儲器， 無10/100Mbps 自適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)接口， 無 CAN 總線接口， 4 路高速串口， 1 路調(diào)試串口， 1路 接口，大容量 SD 存儲卡以及多路 GPIO，并支持寬電壓范圍供電（ DC9V～ DC30V）。溫度條件（－40℃～ 90℃）、濕度條件（ 5～ 95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵 ） 。 AM1808 和 AM1810 主頻 都 為 456MHz，支持 128MB DDR2 SDRAM 存儲器， 1GB NAND Flash存儲器， 1 路 10/100Mbps 自適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)接口， 無 CAN 總線接口， 4 路高速串口， 1 路調(diào)試串口， 2 路 接口，大容量 SD 存儲卡以及多路 GPIO，并支持寬電壓范圍供電（ DC9V～DC30V）。溫度條件（－ 40℃～ 90℃）、濕度條件（ 5～ 95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵） 。 綜上， AM1802 由于主頻不滿足 400MHz， 2 路 接口， 2 路 100 兆以太網(wǎng)接口而 淘汰， AM1806則由于沒有以太網(wǎng)接口， AM1808 與 AM1810缺少一路以太網(wǎng)接口而淘汰， AM1707則因為不支持 128MB DDR2 SDRAM 以及 1GB NAND Flash 而棄用。 （二）存儲器選擇 系統(tǒng)使用的存儲器是 DDR2 和 NAND Flash， NAND Flash 用于保存系統(tǒng)映像文件及系統(tǒng)配置信息等掉電不可丟失的信息， DDR2 用于程序運行及運行變量信息掉電可丟失。但如果其中任何數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤都會給系統(tǒng)帶來不可預(yù)知的后果，所以需要確保其穩(wěn)定可靠。 目前生產(chǎn) DDR2 和 NAND Flash 的半導體廠家 有海力士（ SK hynix），三星，美光（ Micron）等。其中海力士生產(chǎn)的 DDR2 主要服務(wù)于消費產(chǎn)品其使用溫度范圍是 0℃～ 85℃，因此不適合本次設(shè)計要求。 考慮到 三星生產(chǎn)的工業(yè)級 DDR2 使用不多，應(yīng)該存在某些潛伏的問題 。美光的工業(yè)級 DDR2 溫度范圍有 40
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1