9、微型計算機應用系統(tǒng)

1、Home9.1微型計算機應用系統(tǒng)設計 9.2 PCI總線接口設計9.3 嵌入式系統(tǒng)應用9.微機計算機應用系統(tǒng)內容簡介習題解答重點/難點本章通過工程應用實例介紹了幾種典型微型計算機應用系統(tǒng)及其軟硬件設計的一般方法。通過學習，要求讀者了解常用的微型計算機應用系統(tǒng)，熟悉其硬件設計方法和軟件編程思路，對嵌入式系統(tǒng)及其應用有所了解。 Home內容簡介9.微機計算機應用系統(tǒng)Home 常用微型計算機應用系統(tǒng)的類型，典型系統(tǒng)的一般設計方法。PCI總線接口設計及驅動程序編制方法。USB總線接口設計及驅動程序編制方法。了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和應用。 重點與難點9.微機計算機應用系統(tǒng)HomeNext9.1.1概述11

2、.微型計算機應用系統(tǒng)分類 (1)數(shù)據采集和數(shù)據處理系統(tǒng) HomeNextBack2(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)） 9.1.1概述HomeNextBack3(3)監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)（SCC系統(tǒng)） 9.1.1概述4(4)分散型計算機控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)） HomeBack9.1.1概述BackBackHome系統(tǒng)構成網絡圖企業(yè)數(shù)據采集與網絡管理系統(tǒng) 網絡服務器中的SQL Server7.0中心交換機工業(yè)以太網卡10/100MbpsODBC接口遠程數(shù)據對象RDOVB編程的監(jiān)控程序數(shù)據庫存取對象DAONuDAM-5160RS-232RS-422/485轉換器Microsoft Jet數(shù)據庫引擎M

3、icrosoft Access數(shù)據庫485總線設備數(shù)據采集裝置1設備1設備數(shù)據采集裝置2設備2設備數(shù)據采集裝置n設備n 5 2. 自動化物流倉庫系統(tǒng)系統(tǒng)該系統(tǒng)將網絡監(jiān)控系統(tǒng)按功能與結構分為現(xiàn)場級、管理監(jiān)控級。它是上位監(jiān)控機借助CP5611通信卡，實現(xiàn)與PROFIBUS現(xiàn)場總線的連接，從而實現(xiàn)對下位機系統(tǒng)的控制來完成各種控制功能。 BackBackHome9.1.2 微型計算機應用系統(tǒng)設計舉例6工業(yè)以態(tài)網卡10/100MbpsODBC接口VB編程的監(jiān)控程序Microsoft SQL2000數(shù)據庫PRODAVE MPI動態(tài)鏈接庫STEP7編程工具軟件CP5611驅動軟件包CP5611通信卡PLC應

4、用程序 1）PLC通信模塊 2）箱號顯示LED屏控制 3）堆垛機PLC控制器程序CPU3152DPCPU模塊CP340 SC1通信模塊CP340 SC2通信模塊CP340箱號顯示通信模塊PROFIBUSI/O模塊I/O模塊觸摸屏觸摸屏紅外通信器紅外通信器紅外通信器紅外通信器CPU3152DPCPU模塊CP340 SC1通信模塊CPU3152DPCPU模塊CP340 SC2通信模塊LED顯示器LED顯示器LED顯示器LED顯示器系統(tǒng)構成網絡圖BackBackHome7自動化物流倉庫系統(tǒng)系統(tǒng)1PCI總線與DSP通信接口電路設計 HomeNext19.2 PCI總線、USB總線接口設計PCI總線接口

5、電路大體有兩種實現(xiàn)方法，用可編程邏輯器件CPLD或FPGA實現(xiàn)通用PCI接口。這樣做也有兩種選擇。一個是買IP宏，并根據應用的需要來裁剪IP宏并與相關應用電路燒入CPLD或FPGA中。另一種是采用一次性可編程芯片來處理，每片可編程芯片內都內嵌PCI接口電路，也可根據應用的需要來裁剪燒寫，但只能燒寫一次。HomeNextBack2（1）PCI總線接口芯片PCI 9052的主要特點 高性能的突發(fā)式數(shù)據傳輸 ISA 總線到 PCI 總線的平滑過渡 支持兩個來自局部總線的中斷 局部總線與PCI總線的時鐘相互獨立運行 支持復用或非復用模式的8、16或32位的局部總線 串行E2PROM 4個局部設備片選信

6、號 5個局部地址空間 PCI鎖定機制9.2 PCI總線、USB總線接口設計3（2）PCI 9052總線結構組成HomeBack9.2 PCI總線、USB總線接口設計（3）PCI與DSP通信電路 9.2 PCI總線、USB總線接口設計BackBackHome圖9-11 PCI-DSP通信電路圖42 .USB總線與DSP通信接口電路設計 按芯片的構架來劃分，市面上的USB控制器芯片可以分為不需要外接微處理器的和需要外接微處理器的兩類芯片。按傳輸速度高低，可分為支持USB 1.1協(xié)議的低速系列、全速系列和支持USB 2.0協(xié)議的高速系列 。ISP-1581是Philiphs公司在原有PDIUSBD1

7、2芯片的基礎上開發(fā)的又一款高速USB接口芯片。我們介紹一種利用 ISP-1581芯片與DSP芯片（TMS320LF2407 ）構成的通信電路。BackBackHome9.2 PCI總線、USB總線接口設計5USB-DSP通信電路設計 BackBackHome9.2 PCI總線、USB總線接口設計6HomeNext19.3 嵌入式系統(tǒng)1.嵌入式系統(tǒng)的定義 第一種，根根據英國電機工程師協(xié)會所做的定義，“嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助某個設備、機器或工廠運作的裝置”。它具備了下列四項特性：用來執(zhí)行特定功能以微電腦與周邊外設構成核心需要嚴格的時序與穩(wěn)定性全自動循環(huán)操作第二種，嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以

8、計算機技術為基礎，軟/硬件可裁剪，功能，可靠性，成本，體積，功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。 HomeNext2嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)的架構可分成五個部分：處理器、內存、輸入/輸出、操作系統(tǒng)與應用軟件。 嵌入式系統(tǒng)的特點功能穩(wěn)定系統(tǒng)集成以及友好的用戶界面“量身定做”的原則較長的生命周期軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)HomeNext3HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)2.嵌入式系統(tǒng)微處理器發(fā)展歷史 4位8位16位32位64位嵌入式微處理器（單芯片型）TMS 1000COPSIntel 8048/49/508051/

9、52Motorola 6801/04/05Intel 8096/97Thompson 68200ARM RISC Core MIPS 32 Bits RISC CoreMIPS 64 Bits RISC Core嵌入式微處理器（一般用途型）Intel 4004Intel 40408085 6809 Z80 65028086 80286Z800080386 8048668000/10/20/30/40Pentium II/IIIHomeNext4HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)3.幾種典型的嵌入式系統(tǒng)微處理器ARM公司ARM RISC架構微處理器Intel公司StrongARM 微處理器Intel公司Xscale架構微處理器德州儀器公司TMS320 DSP微處理器德州儀器公司OMAP架構微處理器MIPS公司MIPS RISC架構微處理器HomeNext5HomeNextBack9.3 嵌入式系統(tǒng)4.嵌入式系統(tǒng)軟件的特征 軟件要求固態(tài)化存儲高質量、高可靠性盡管半導體技術系統(tǒng)軟件的高實時性多任務操