基于arm9的嵌入式工控機設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-07-16 13:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以ARM 為代表的嵌入式微處理器幾乎覆蓋傳統(tǒng)工業(yè)控制從低端到高端的全部領(lǐng)域，甚至延伸到桌面和服務(wù)器系統(tǒng)；而嵌入式軟件平臺的多樣性則契合了不同工業(yè)控制應(yīng)用對系統(tǒng)功耗、 運行效率、實時性、可靠性及系統(tǒng)安全性要求。近幾年來，ARM所推出的CortexM、CortexA系列處理器架構(gòu)，對傳統(tǒng)工業(yè)控制計算機的設(shè)計提供了新的思路。ARM CortexA8處理器是第一款基于ARMv7架構(gòu)的應(yīng)用處理器，并且是有史以來ARM開發(fā)的性能最高、最具功率效率的處理器。CortexA8處理器的速率可以在600MHz到超過1GHz的范圍內(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2000 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； ，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（1） 處理器選擇飛思卡爾生產(chǎn)的ARM 9處理器有兩個系列。，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，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。，不滿足設(shè)計要求。，所以對比選擇用sam9x25。2. TI ARM9TI生產(chǎn)的ARM9處理器有6個系列：AM1810，AM1808，AM1806，AM1802，AM1707，AM1705。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，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，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，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
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