嵌入式課程設(shè)計(jì)大作業(yè)-在線瀏覽
2025-08-04 00:51本頁(yè)面
【正文】 （2）支持Thumb(16位)/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件； （3）大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快； （4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；（5）尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高； （6）指令長(zhǎng)度固定。其中，ARM指令為32位的長(zhǎng)度，Thumb指令為16位長(zhǎng)度。 ARM開(kāi)發(fā)工具也因此得到發(fā)展，除ARM公司自己推出ARM集成開(kāi)發(fā)工具外，還有一些公司也研發(fā)ARM開(kāi)發(fā)工具。這些產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)有相對(duì)較暢通的銷售渠道，用戶容易購(gòu)買。 ARM應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)工具根據(jù)功能的不同，分別有編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、函數(shù)庫(kù)、評(píng)估板、JTAG仿真器、在線仿真器等。因此一套含有編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、工程管理及函數(shù)庫(kù)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）一般來(lái)說(shuō)是必不可少的，至于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、評(píng)估板等其他開(kāi)發(fā)工具則可以根據(jù)應(yīng)用軟件規(guī)模和開(kāi)發(fā)計(jì)劃選用。 （1）指令集模擬器。 駐留監(jiān)控軟件（Resident Monitors）是一段運(yùn)行在目標(biāo)板上的程序，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中的調(diào)試軟件通過(guò)以太網(wǎng)口、并行端口、串行端口等通訊端口與駐留監(jiān)控軟件進(jìn)行交互，由調(diào)試軟件發(fā)布命令通知駐留監(jiān)控軟件控制程序的執(zhí)行、讀寫存儲(chǔ)器、讀寫寄存器、設(shè)置斷點(diǎn)等。ARM公司的Angel就是該類軟件，大部分嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)也是采用該類軟件進(jìn)行調(diào)試，不同的是在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，駐留監(jiān)控軟件是作為操作系統(tǒng)的一個(gè)任務(wù)存在的。 （3）JTAG仿真器。JTAG仿真器比較便宜，連接比較方便，通過(guò)現(xiàn)有的JTAG邊界掃描口與 ARM CPU 核通信，屬于完全非插入式(即不使用片上資源)調(diào)試，它無(wú)需目標(biāo)存儲(chǔ)器，不占用目標(biāo)系統(tǒng)的任何端口，而這些是駐留監(jiān)控軟件所必需的。使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境配合JTAG仿真器進(jìn)行開(kāi)發(fā)是目前采用最多的一種調(diào)試方式。 （4）在線仿真器。但這類仿真器為了能夠全速仿真時(shí)鐘速度高于100MHz的處理器，通常必須采用極其復(fù)雜的設(shè)計(jì)和工藝，因而其價(jià)格比較昂貴。 另外國(guó)際市場(chǎng)上較流行的有兩種JTAG仿真器：EPI公司的JEENI和ARM公司的MultiICE。嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序可以沒(méi)有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行；但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。它是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。RTOS最關(guān)鍵的部分是實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，它的基本功能包括任務(wù)管理、定時(shí)器管理、存儲(chǔ)器管理、資源管理、事件管理、系統(tǒng)管理、消息管理、隊(duì)列管理、旗語(yǔ)管理等，這些管理功能是通過(guò)內(nèi)核服務(wù)函數(shù)形式交給用戶調(diào)用的，也就是RTOS的API。5 ARM的應(yīng)用 ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 現(xiàn)在，嵌入式技術(shù)無(wú)處不在，ARM幾乎成為嵌入式技術(shù)的代名詞。ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域。 (2)無(wú)線通訊領(lǐng)域：目前已有超過(guò)85％的無(wú)線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固 (3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 (4)消費(fèi)類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。手機(jī)中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。結(jié)合上位機(jī)軟件，將各路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到集中監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈運(yùn)行情況的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理。具有ISP 和IAP 功能，128位的儲(chǔ)存器接口和特別的允許在最高時(shí)鐘周期執(zhí)行32位代碼的加速體系，在代碼長(zhǎng)度起關(guān)鍵作用的程序中，可選的16位的Thumb模式在最少的代價(jià)下能夠減少了超過(guò)30%的代碼，CPU 操作頻率可達(dá)60MHz ；LPC2106體積很小，它有兩個(gè)低功耗模式：空閑和掉電，使系統(tǒng)保證在低功耗使用，非常省電，在路燈監(jiān)控系統(tǒng)中，它是非常理想的選擇。路捕獲/比較通道，適合路燈控制多路數(shù)據(jù)處理，看門狗定時(shí)器確保了系統(tǒng)的安全，雙電源技術(shù)保證了系統(tǒng)的可靠性。腳封裝的單片機(jī)，適合于許多要求高集成度低成本的場(chǎng)合，可以滿足多方面的性能要求。振蕩方式，可編程選擇具有較寬的操作電壓范圍，可編程I/O口線輸出模式選擇，可選擇施密特觸發(fā)輸入LEDMCU的兩倍特性。 路燈監(jiān)控通信終端的硬件方案 GPRS通信終端硬件結(jié)構(gòu) GPRS路燈監(jiān)控系統(tǒng)終端安裝在路燈的各個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，通過(guò)RS232口和RS485口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端連接，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)協(xié)議封裝后發(fā)送到中國(guó)移動(dòng)的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至路燈監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)路燈終端和路燈監(jiān)控中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線連接。 監(jiān)控通信硬件的實(shí)現(xiàn) 在路燈監(jiān)控通信終端中，主處理器是基于AMR7核心的LPC2106處理器，它是整個(gè)系統(tǒng)的硬件核心，連接結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，主要功能是實(shí)現(xiàn)GPRS下的通信協(xié)議封裝及數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)采用適用于GPRS的AT指令，使用TCP／IP協(xié)議將數(shù)據(jù)打成IP包，經(jīng)GPRS接口接入無(wú)線GPRS網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用Winsock控件來(lái)實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)交換。具有
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