嵌入式系統(tǒng)結課設計(論文)-wenkub.com
2025-06-23 15:18 本頁面
【正文】 由于對運動控制系統(tǒng)的性能和使用條件的特殊要求，對基于Linux的嵌入式系統(tǒng)的研究和開發(fā)，特別是適應性和靈活性強的嵌入式運動控制系統(tǒng)的研究具有很好的理論和實踐意義。二、分析了Linux的向嵌入式操作系統(tǒng)的改造，介紹了如何從Linux生成適用于本文中Xscale架構CPU PXA255的ARMLinux系統(tǒng)。定時器T0的初值設置：TH0和TL0，分別是定時器0初值的高字節(jié)和低字節(jié)：定時時間為50ms，晶振頻為12MHz，根據定時時間的公式為：定時時間=(一定時器初值)晶振周期12結論本文的主要任務是利用Intel Xscale上位計算機和由AT89S52構建的運動控制板共同組成一個運動控制系統(tǒng)，并進行與開發(fā)相關內容的設計。當有外部中斷請求時，IE自動為l，單片機CPU響應此中斷后，IE自動清零。IT：下降沿／低電平引起外部中斷請求的選擇位。如對TF查詢，定時器回零后，要用指令將TF清零。(2)TCON設置TCON在特殊功能寄存器中，位地址(由低位到高位)為88H～8FII，由于有位地址，十分便于進行位操作。定時器設置主要是對AT89S52的幾個特殊功能寄存器進行操作，AT89S52的特殊功能寄存器與定時器有關的是定時器／計數器控制寄存器TCON、工作方式控制寄存器TMOD、中斷允許寄存器IE和中斷優(yōu)先級寄存器IP。MCS51單片機的堆棧是向上增長的形式，指令系統(tǒng)中有專門設置堆棧的指針SP，初始化時需要設置堆棧指針并且空出一段內存作為堆棧使用，具體大小可以根據程序的大小、函數調用的層次以及中斷處理中保護現(xiàn)場參數的多少來決定。直流電機安裝了增量式光電編碼器，輸出IN、A、B三個信號，檢測電機的速度和位置并且接入LM629的1～3光電編碼器反饋引腳，LM629根據反饋信號每隔一個采樣時間進行動態(tài)的梯形速度圖計算，并形成新的PWM信號輸出提供給LMDl8200，構成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，對電機的位置和速度實行精確控制。通過光敏二極管接收信號并經內部高增益線性放大器把信號放大后，由集電極開路門輸出。增加光電隔離是為了防止電機驅動電路大電流及其變化和噪聲對前端控制電路的影響。用DO經74LS37鎖存后與LM629的Ps相連，作為命令和數據端口選擇線，當D0=0時，單片機可以向LM629寫指令，或從LM629讀狀態(tài)；當DO=l時，單片機可以向LM629寫數據，或從LM629讀信息。系統(tǒng)結構原理如圖4所示：圖4一、處理器與LM62LMDl8200的接口本設計中采用AT89S52單片機作為主處理器對電機進行伺服運動控制。由于該平臺將用作移動機器人的開發(fā)平臺，要求能有精確的運動控制，所以采用了瑞士MAXON公司的直流伺服電機，用電池作為動力。直流系統(tǒng)有著不可替代的作用，直流伺服技術發(fā)展已十分成熟。這部分程序在執(zhí)行時，系統(tǒng)仍認為是與進行調用的進程屬于同一個進程，只是由用戶態(tài)變成了核心態(tài)，具有進行此系統(tǒng)調用的用戶程序的運行環(huán)境，因而可以在其中調用一些與進程運行環(huán)境有關的函數。如果該設備正常，則對這個設備及其相關的設備驅動程序需要的軟件狀態(tài)進行初始化。(3)時鐘在實現(xiàn)驅動程序時，很多地方會用到時鐘。這些特性包括；(1)讀寫幾乎所有設備都有輸入和輸出。Linux的網絡系統(tǒng)主要基于BSD Unix的socket機制。塊設備讀寫以塊為單位，存取時有緩存支持以提高效率。用戶進程通過文件系統(tǒng)的標準接口訪問設備驅動程序。擴展卡槽：CF卡插座一個，支持存儲卡，WLAN，MODEM，ETHERNET；SD卡插座一個，支持存儲卡；其他：4個可編程IO口；4個10bitADC接口；1個PWM輸出口；FlashSDRAMCS8900以太網控制RJ45鍵盤觸摸屏ADS7843PXA255232串行口總線驅動CF16通道DMA控制器USBHOSTTFTLCDLCD信號線圖3 PXA255的處理器結構圖3 Linux的設備驅動程序進行嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，很大的工作量是為各種設備編寫驅動程序，除非系統(tǒng)不使用操作系統(tǒng)，程序直接操縱硬件。輸入設備：4個可編程按鍵；4線制電阻式觸摸屏接口；SPI接口，可擴展鍵盤。為了以后系統(tǒng)開發(fā)的方便，需要進行Boot Loader(啟動加載器)的移植，這里選用源代碼開放的UBoot作為Boot Loader進行移植。圖4所示為PXA255的處理器結構圖。 光電編碼器信號輸入下位運動控制單元Intel Xscale 上位計算機電機LM629伺服控制LMD18200功率驅動圖2 Xscale上位計算機Xscale架構微處理器是基于ARM V5TE體系結構的解決方案，是一款全
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