基于ARM的μC/OS-Ⅱ应用研究
摘要
嵌入式系统设计已经成为现代计算机应用设计的一大领域和方向。嵌入式系统作为实现设备小型化、智能化和自主知识创新的重要元素,目前,在国防、航天航空、交通、能源、工业、通信和人们日常生活等各个领域,它越来越发挥着极其重要的作用和广泛的应用。
本文介绍了基于ARM的嵌入式微处理器LPC2214开发硬件平台EASY ARM2200和软件开发平台ADS1.2;硬件平台涉及的内容主要包括LPC2214主体电路设计、外部通信与控制电路等部分。其中,主体电路部分包括电源电路、时钟电路、系统复位电路、系统存储器扩展电路,外部通信与控制电路主要包括串口通信电路和系统开发与调试(JTAG)电路;并分析了系统的启动过程与处理器的工作模式及功能管理、外部总线接口、存储器的分配与管理等内容;外部通信部分包括RS485或RS232通信接口和相关控制功能电路等内容。
嵌入式系统的软件核心是嵌入式实时操作系统(RTOS),文中作者以EASY ARM2200开发板为硬件平台(基于PHILIP 公司的微处理LPC2214),对嵌入式实时操作系统μC/OS-II的特点、移植条件、性能等方面进行应用研究;针对本硬件平台进行开发时,系统的启动过程、ARM 框架下的芯片各引脚和特殊寄存器起进行分析,其中着重于对μC/OS-II应用时的参数和数据结构的配置和修改。
嵌入式系统的特点在于与具体的实际应用紧密相连,在本文的最后,介绍了以LPC2214为平台结合四川地奥制药厂的电力监控调度系统,建立具体的RTOS应用,并给出包括系统功能任务划分、任务优先级确定、系统参数配置等详细的解决方案。
Embedded System Design p1ays an important ro1e in modem electric design. Miniaturization and/or intelligentice instrument carried out,and owned independence intelligence property.It takes more and more extensive application in each domain,i.e national defence, space navigation, commuicaion, traffic, industry, energy and also.
In this project the writer try to introduce EASYARM2200,that is the hardware platform based on LPC2214,which is micro processor based on ARM,and it’s deve1oping support platform ADS1.2. The hardware platform includes principle party of circuit i.e power suply, system reset, clock, externed memory, and communication control,such as UART0/1,system dedug(JTAG),RS232/RS485 protocol and interface.and then,make analysis of system startup, processor running mode, externed BUS interface,memory configuration and management.
While the key of embedded system software is embeded Real Time Operation System(RTOS). This thesis will give you the relative information of Embedded System first, emphasized on ARM architecture and the Embedded OS μC/OS-II and the configuration of its parameters.Based on introduction before, the writer pretend to research and analysis how to turn the developping of RTOS on platform used LPC2214 as kernel into realization.
Combining with realistic is the specifical characteristic of embeded system. The paper fully discussed how to biult special application of RTOS . At 1ast, this paper tries some practice on embedded system app1ication.build a Monitor system of electric power upon μC/OS-II attached with other function modules(such as ADC. UART). All of them construct a modu1arized, sca1ab1e hardware p1atform.
本文介绍了基于ARM的嵌入式微处理器LPC2214开发硬件平台EASY ARM2200和软件开发平台ADS1.2;硬件平台涉及的内容主要包括LPC2214主体电路设计、外部通信与控制电路等部分。其中,主体电路部分包括电源电路、时钟电路、系统复位电路、系统存储器扩展电路,外部通信与控制电路主要包括串口通信电路和系统开发与调试(JTAG)电路;并分析了系统的启动过程与处理器的工作模式及功能管理、外部总线接口、存储器的分配与管理等内容;外部通信部分包括RS485或RS232通信接口和相关控制功能电路等内容。
嵌入式系统的软件核心是嵌入式实时操作系统(RTOS),文中作者以EASY ARM2200开发板为硬件平台(基于PHILIP 公司的微处理LPC2214),对嵌入式实时操作系统μC/OS-II的特点、移植条件、性能等方面进行应用研究;针对本硬件平台进行开发时,系统的启动过程、ARM 框架下的芯片各引脚和特殊寄存器起进行分析,其中着重于对μC/OS-II应用时的参数和数据结构的配置和修改。
嵌入式系统的特点在于与具体的实际应用紧密相连,在本文的最后,介绍了以LPC2214为平台结合四川地奥制药厂的电力监控调度系统,建立具体的RTOS应用,并给出包括系统功能任务划分、任务优先级确定、系统参数配置等详细的解决方案。
Embedded System Design p1ays an important ro1e in modem electric design. Miniaturization and/or intelligentice instrument carried out,and owned independence intelligence property.It takes more and more extensive application in each domain,i.e national defence, space navigation, commuicaion, traffic, industry, energy and also.
In this project the writer try to introduce EASYARM2200,that is the hardware platform based on LPC2214,which is micro processor based on ARM,and it’s deve1oping support platform ADS1.2. The hardware platform includes principle party of circuit i.e power suply, system reset, clock, externed memory, and communication control,such as UART0/1,system dedug(JTAG),RS232/RS485 protocol and interface.and then,make analysis of system startup, processor running mode, externed BUS interface,memory configuration and management.
While the key of embedded system software is embeded Real Time Operation System(RTOS). This thesis will give you the relative information of Embedded System first, emphasized on ARM architecture and the Embedded OS μC/OS-II and the configuration of its parameters.Based on introduction before, the writer pretend to research and analysis how to turn the developping of RTOS on platform used LPC2214 as kernel into realization.
Combining with realistic is the specifical characteristic of embeded system. The paper fully discussed how to biult special application of RTOS . At 1ast, this paper tries some practice on embedded system app1ication.build a Monitor system of electric power upon μC/OS-II attached with other function modules(such as ADC. UART). All of them construct a modu1arized, sca1ab1e hardware p1atform.
引文
1 PHILIP Semiconductors. LPC2214 data sheet. 2003.5.
2 PHILIP Semiconductors. RISC Microcontroller for Network So1ution. 2003.5.
3 JEAN J. LABROSSE著,邵贝贝译. 实时嵌入式操作系统μC/0S一Ⅱ(第二版). 北京航空航天出版社. 2003.5.
4 王田苗. 嵌入式系设计与实例开发. 北京清华大学出版社. 2003.10.
5 ARM公司. ARM PrimeCell Static Memory Controller(PL090)Technical Reference Manual .2003.
6 ARM公司. ARM7DMI-S Technical Reference Manual Rev4. 2003.
7 周立功. LPC2114/2124/2212/2214使用指南. 广州广州周立功单片机发展有限公司.3003.
8 Stuart R.Ball P.E著,苏建平,李鹏飞,刘谦译. 嵌入式微处理器系统设计案例(第三版). 北京电子工业出版社. 2004.3.
9 周立功. ARM与嵌入式系统基础教程. 广州广州周立功单片机发展有限公司. 2004.11.
10 周立功. ARM与嵌入式系统实验教程. 广州广州周立功单片机发展有限公司. 2004.11.
11 ARM公司. ARM Arhitecture Reference Manual . 2000.6.
12 胡寿松. 自动控制原理(第四版). 北京科学出版社. 2001.2.
13 马忠梅,马广云,徐英慧,田泽. ARM嵌入式处理器结构与应用基础. 北京航空航天大学出版社. 2002.1.
14 周明德. 微型计算机系统原理及应用. 北京清华大学出版社. 1998.8.
15 徐天成,钱冬宁,张胜付. 信号与系统. 哈尔滨工程大学出版社. 2002.12.
16 王培杰,张应中,周金刚. 面向对象的WINDOWS编程技术. 大连理工大学出版社. 1994.12.
17 周宇闻. Verilog数字系统设计教程. 北京航空航天大学出版社. 2003.7.
18 谢希仁. 计算机网络. 大连理工大学出版社. 2000.6.
19 边肇祺,张学工. 模式识别(第二版). 北京清华大学出版社. 2000.1.
20 吏忠植. 高级计算机网络. 北京电子工业出版社. 2002.1.
21 Gilbert Held著,魏桂英,廖卫东,何军译. 数据通信技术. 北京清华大学出版社. 1995.10.
22 王士同,陈慧萍,赵跃华,钱旭,陈世福. 人工智能教程. 北京电子工业出版社. 2001.10.
23 王兴亮,达新宇,林家薇,王瑜. 数字通信原理与技术. 西安电子科技大学出版社. 2000.6.
24 吕凤翥. C++语言程序设计. 电子工业出版社. 2001.4.
25 王航. 嵌入式通信平台的硬件设计与实现. 长沙国防科技大学. 2002.1.
26 习勇. 基于MPC850的嵌入式系统的设计与应用. 长沙国防科技大学. 2002.1.
27 田泽. 嵌入式系统开发与应用教程. 北京航空航天大学出版社. 2005.3.
28 李岩,荣盘祥. 基于S3C44B0X嵌入式μClinux系统原理及应用. 清华大学出版社. 2005.1.
29 Randal E.Bryant,David O’Hallron著,龚奕利,雷迎春译. 深入理解计算机系统. 北京中国电力出版社. 2004.
30 陈俊宏. Embeded Linux嵌入式系统原理与实务. 北京中国铁道出版社. 2004.3.
31 张大波,吴迪,赫军,沙毅,冯新建. 嵌入式系统原理设计与运用. 北京机械工业出版社. 2004.11.
32 Kenneth E.Kendall,Julie E.Kendal著,施平安,徐新远,钟玮君译. 系统分析与设计(第五版). 北京清华大学出版社. 2004.11.
33 符德意. 嵌入式系统设计原理及应用. 北京清华大学出版社. 2004.3.
34 Jonathan W.Valvano著,李曦,周学海,方潜生,熊悦译. 嵌入式微计算机系统实时接口技术. 北京机械工业出版社. 2003.5.
2 PHILIP Semiconductors. RISC Microcontroller for Network So1ution. 2003.5.
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