【正文】 Convenience: An operating system makes a puter system more convenience to use .我還要感謝我的同學特別徐英同學和于春雨同學，他們也幫我提出了寶貴的建議。在畢業(yè)設(shè)計以及論文寫作中，由于本人水平有限，在做畢業(yè)設(shè)計的過程,張老師給予我很大的幫助、鼓勵和關(guān)懷。電機在低速運行時正常，當是頻率略高一點就出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象？遇到這種情況多是因為加在驅(qū)動器的電源電壓不夠高引起的；把輸入電壓加高一些，就可以解決此問題,注意不能高于驅(qū)動器電源端標注的最高電壓；否則會引起驅(qū)動器燒毀. 驅(qū)動器通電以后，電機在抖動,不能運轉(zhuǎn)？遇到這種情況時，首先檢查電機的繞組與驅(qū)動器連接有沒有接錯；如沒有接錯再檢查輸入頻率CP是否太高；是否升降頻設(shè)計不合理，參考升降頻設(shè)計；以上原因都不是，可能是驅(qū)動器燒毀.（二）調(diào)試結(jié)果通過不斷的調(diào)試步進電機能夠正常工作，步進電機的速度在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的，控制值輸入越大其速度越慢。圖58 超級終端界面顯示如圖59所示，下載生成的映像文件bj_dj到RAM中開始地址為：0x0c008000，然后進行調(diào)試。在Output file name文本域輸入期望生成的輸出文件存放的路徑。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0xc200000。圖55 ARM匯編器設(shè)置（3）、Linker設(shè)置選擇ARM Linker，出現(xiàn)如圖56所示對話框。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。 Linker下拉列表框供用戶選擇要使用的鏈接器。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，默認的target是DebugRel。5．3 軟件調(diào)試使用Code Warrior提供的建立工程的模板建立自己的工程并進行編譯鏈接。CodeWarrior IDE提供全面的項目管理功能、子函數(shù)的代碼導航功能、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。但CodeWarrior IDE在UNLX下不能使用。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?？梢杂肁DS來編譯、調(diào)試采用包括C、C++和ARM匯編語言編寫的程序。它是由ARM公司提供的專門用于ARM相關(guān)應用開發(fā)和調(diào)試的綜合性軟件。S3C44BOX及JTAG接口電路在保證電源電路、晶振電路和復位電路正常工作的前提下，可通過JTAG接口調(diào)試S3C44BOX。 第5章 電路調(diào)試電源、晶振及復位電路在系統(tǒng)上電后，應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，需斷電檢查確認無誤后方可繼續(xù)通電調(diào)試。其余程序可見附錄二。不過44B0不支持地址映射，所以程序不COPY到RAM種執(zhí)行。如圖47所示為S3C44BOX啟動流程圖：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) 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)核準備好正確的環(huán)境。i=0xffffrWTCNT。time)for(i=0。rWTCNT=0xffff。adjust=1。因此在使能前，看門狗定時器計數(shù)寄存器須設(shè)初始值為0x8000。在初始化看門狗定時器操作時，WTDAT不能自動裝入定時器計數(shù)器?？撮T狗定時器用于在供電后使S3C44B0從出錯中恢復正常工作。Twatchdog=1/MCLK/(預分頻值+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）?？撮T狗定時器控制寄存器WTCON中指定了預分頻值和頻率的分割系數(shù)。當定時器計數(shù)值達到0時（時限），內(nèi)部復位信號被激活128MCLK周期。當受到故障例如噪聲或系統(tǒng)錯誤的干擾時，S3C44BO看門狗定時器能夠繼續(xù)控制器的操作。 rPDATE=0x00。rPDATE=0x00。rPDATE=0x00。 rPDATE=0x00。 rPDATE=0x00。 rPCONE=rPCONE amp。表41是端口E控制寄存器，包括端口E的配置寄存器PCONE、數(shù)據(jù)寄存器PDATE和上拉電阻配置PUPE。如果一個引腳的多功能沒有使用，那么這個引腳將被設(shè)置為I/O端口。一個10位輸出端口（PortA）。兩個8位輸入/輸出端口（PortD和PortG）。PE3PE4PE5PE6圖43 電機控制電壓波形處理器通過I/O口和外圍硬件連接。本系統(tǒng)中采用的是四相雙四拍控制方法，電壓波形如圖43所示。脈沖分配器的功能可以由純軟件的方法實現(xiàn)。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)。其工作原理是：轉(zhuǎn)子由永久磁鐵組成，利用其磁場與定子產(chǎn)生的磁場作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩。程序設(shè)計一般采用“自頂向下”的方法。這樣一個程序段，可以看作一個可調(diào)用的子程序，即一個程序模塊。研制一臺便攜式儀器，軟件工作量往往大于硬件，可以認為，便攜式儀表的設(shè)計，很大程度上是軟件的設(shè)計。使能異常中斷（2）應用程序的初始化應用程序的初始化主要完成將己經(jīng)初始化的數(shù)據(jù)搬運到可寫的數(shù)據(jù)區(qū)，并初始化要用到的C程序的變量。初始化數(shù)據(jù)指針 在ARM體系中，各種處理器模式都擁有其自己的數(shù)據(jù)棧。而對于嵌入式應用系統(tǒng)來說，由于沒有操作系統(tǒng)的支持，存放在ROM中的代碼必須進行所有的初始化工作。（1）系統(tǒng)運行環(huán)境的初始化 對于嵌入式應用系統(tǒng)和具有操作系統(tǒng)支持的應用系統(tǒng)來說，相同運行環(huán)境初始化部分的工作是不同的。圖41 S3C44B0X復位后的存儲器地址分配因為相對于ROM來說，RAM的數(shù)據(jù)寬度較大，速度較快，這會使系統(tǒng)響應異常中斷的速度更快。特殊功能寄存器位于0x01C00000~0x02000000的4MB空間內(nèi)；因此在系統(tǒng)復位時，地址0x0處該為ROM，即系統(tǒng)復位后應該首先從ROM中開始執(zhí)行。 (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。4．2 嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計方法不同于基于PC平臺的程序開發(fā)，嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計具有其自身的特點，程序設(shè)計的方法也會因系統(tǒng)或因人而異，但其程序設(shè)計還是有其共同的特點及規(guī)律的。硬件調(diào)試器，可以獲得比軟件功能強大得多的調(diào)試性能。調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試分為軟件調(diào)試和硬件調(diào)試2種：軟件調(diào)試是通過軟件調(diào)試器調(diào)試嵌入式軟件；硬件調(diào)試是通過仿真調(diào)試器完成調(diào)試過程。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?，F(xiàn)在目標代碼有2大類：COFF(mon Object File Format)與ELF（Extended Linker Format）。匯編語言編寫完成后，代碼轉(zhuǎn)向C語言的程序入口點，執(zhí)行C語言代碼。新類型的開發(fā)環(huán)境一般有一個用戶友好的IDE界面，方便管理和控制項目的開發(fā)，如Code Warrior等。 基于交叉開發(fā)環(huán)境的嵌入式應用軟件開發(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。源代碼編寫完成后保存為源文件。在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，一般采用的方法是先在通用PC機上編程；然后通過交叉編譯和鏈接，將程序做成目標平臺上可運行的二進制代碼格式；最后將程序下載到目標平臺上的特定位置，由目標板上啟動代碼運行這段二進制代碼，從而運行起嵌入式系統(tǒng)。要使用步進電機轉(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。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。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。35表示了電機的外徑；BY表示電機系列代號；48表示每步轉(zhuǎn)數(shù)。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)動一周應設(shè)定的字節(jié)數(shù)。用戶需根據(jù)自己的負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。（二） 步進電機的速度控制步進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），步進電機就旋轉(zhuǎn)一個步距角（細分時為一個細分步距角）但是實際上，如果脈沖CP信號變化太快，步進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，所以步進電機在啟動時，必須有升速過程，在停止時必須有降速過程。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ABBCCDDAAB,；四相八拍為ABBBCCCDDAB,(）。 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。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。但某一項繞組通電，而轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)時，該相兩個大齒下的各個小齒將吸引相近的轉(zhuǎn)子小齒，使電動機轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)子小齒與該相定子小齒對齊的位置，而其它兩相的各個大齒下的小齒必定和轉(zhuǎn)子的小齒分別錯開正負1/3 的齒距，形成“齒錯位”，從而形成電磁引力使電動機連續(xù)的轉(zhuǎn)動下去。各個大齒的內(nèi)表面上又有若干個均勻分布的小齒。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)域得到應用。 步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。 3．步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。DETENT TORQUE 在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應式步進電機的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。/176。/176。、176。（二） 步進電機的一些基本參數(shù)： 電機固有步距角： 它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。 永磁式步進電機一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小， 或15度；反應式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，但噪聲和振動都很大。當步進驅(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。由于步進電動機能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機控制。多相步進電動機有多相方波脈沖驅(qū)動，用途很廣。UART(通用異步收發(fā)器)有2個基于DMA或基于中斷的UART,支持5位，6位，7位。片上PLL使得MUC的工作時鐘頻率最高為66MHZ。S3C44BOX的杰出特性是它的CPU核，是由ARM公司設(shè)計的ARM7TDMI RISC處理器。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]。第3章 硬件電路設(shè)計3．1 硬件開發(fā)平臺概述3．1．1 S3C44B0X開發(fā)板概述此次設(shè)計我們選用的是內(nèi)核為RAM7 TDMI微控制器的開發(fā)板。 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。目前常用的嵌入式外圍設(shè)備按功能可以分為存儲設(shè)備、通信設(shè)備和顯示設(shè)備三類。硬件包括ARM處理器、存儲器，輸入輸出設(shè)備。要確定這個問題，首先對于我們剛接觸這新技術(shù)的學生來說，就是如何學習嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和應用。操作系統(tǒng)是計算機中最基本的程序。直至最終完成設(shè)計目標。1．3 本課題的主要任務(wù) 在本次設(shè)計中要了解嵌入式技術(shù)及其應用，熟悉S3C44BO微控制器的結(jié)構(gòu)資源，了解ARM開發(fā)板的工作過程，并基于S3C44B0微控制器進行設(shè)計，從而熟