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基于ARM的實時測控系統開發平臺
摘要：基于ARM的實時測控系統開發平臺，是將高性能、低功耗32bit RISC結構的ARM內核處理器與開放源碼的實時嵌入式多任務操作系統ìC/OS-Ⅱ相結合，并通過Interniche公司的嵌入式TCP/IP協議棧為平臺添加網絡傳輸功能,構建一個新型的實時測控系統開發平臺。為開發各種智能化、小型化現代測控系統提供可重用、高性能、圖形化、網絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發模式。充分利用高級語言的優勢在多任務操作系統的基礎上，為平臺添加友好的人機交互方式、圖形化界面、網絡、各種通信接口驅動，使其平臺具備現代嵌入式系統的特征。關鍵詞：實時測控系統 ARM ìC/OS-II 嵌入式實時操作系統 嵌入式TCP/IP協議棧 JTAG在線調試 集成開發環境
國內測控系統開發大多是幾個人以小組的形式根據不同的項目組織在一起，由于缺乏一個穩定工作的硬件基礎，整個開發工作的重點大都放在調試硬件故障上。首先，所有項目的開發幾乎全部使用匯編語言，嚴重影響了程序的可讀性和可移植性，更換不同的處理器就意味著一切從頭開始，就連使用相同處理器的不同項目組之間的程序重用也很困難；而對于嵌入式應用系統應著重解決的實際問題往往無暇顧及，非常不利于我國嵌入式應用水平的提高。其次，測控系統通信接口種類比較少, 多為傳統的RS232、RS485接口，數據交換速度慢，已經不能滿足日益增長的數據傳輸需求。另外，傳統的8位單片機已經越來越不能適應日漸復雜的應用需求；友好的交互界面、網絡互連功能、智能化的軟件、實時的數據處理幾乎成了現代實時測控系統的共同需求。
我們開發了基于ARM內核處理器的NetCARM7開發板，通過在嵌入式實時多任務操作系統ìC/OS-Ⅱ上加入Interniche公司的嵌入式TCP/IP協議棧實現了一個網絡化、智能化、高性能的現代實時測控系統開發平臺。此外，通過JTAG在線調試工具BDI2000 RDI for ARM和集成開發環境IAR EW的結合，大大提高了程序調試的效率。
1 平臺設計
ARM內核處理器具有高性能、低功耗、低成本、低開發難度等一系列優點，是測控系統由8位機升級到32位機的理想選擇。此外，ARM7、ARM9、ARM10、XScale的指令兼容，已有的軟件資源和開發經驗不會由于升級到更高性能的處理器而受到巨大的損失。
（1）平臺的硬件基礎
我們開發了NetCARM7開發板(處理器為Atmel公司的ARM7TDMI內核的AT91M40800，主頻可達40 MHz)作為中低端實時測控系統開發平臺的硬件基礎。AT91M40800性能已經可以滿足一般測控系統的各種需求，功能簡單易用，雙面板就可以形成穩定硬件設計，大大降低了開發成本。板上將處理器的所有引腳引出,可以根據實際的項目需求靈活地擴展出新的應用；集成了多達2 MB的 SRAM，保證用戶代碼可以獲得最高的性能。1 MB Flash ROM用來滿足絕大多數項目的需求。板上預留了JTAG端口，通過Abatron公司的BDI在線仿真器和IAR公司的集成開發環境Embeded Workbench for ARM 可以實現各種程序的在線
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