基于ARM微处理器的以太网工业智能控制器.
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深圳市海天雄电子有限公司Shenzhen Haitianxiong Electronic Co., Ltd. CES-AM335X产品手册TI系列开发平台Rev. V1.0Date:2016-08-03平台简介CES-AM335X开发平台是海天雄研发的一款工业级开发平台,基于TI公司Sitara系列的ARM处理器AM335X,在设计上采用高集成度的系统模块形式的核心板,核心板上集成了容量512MB的DDR3颗粒,容量1GB的SLC NandFlash 和电源管理芯片。
CES-AM335X开发平台由核心板、底板、显示驱动板、开发辅助工具组成,核心板采用AM3354,是产品定位最清晰的一个工业控制MCU,最高运行频率可达800MHz,集成了基于ARM Cortex-A8的微处理器单元、两路MAC控制器和POWERVR SGXTM图形加速器,在图像、图形处理、外设方面进行了增强,保证系统在低功耗运行的同时拥有高性能,核心板可直接用于目标产品,从而节省开发时间和开发成本;底板由各功能单元和扩展模块组成,功能单元包括常用的UART 串行数据口、USB主/从设备通用串行数据口、以太网接口、I2C通信接口、CAN通信接口、RS485通信接口、MMC/SDIO 接口、McASP接口、ADC接口、AUIAO、LVDS和RGB双路显示控制接口、GPIO输入输出功能及其他功能。
CES-AM335X开发平台可选7英寸电阻触摸液晶显示屏和10.1英寸电容触摸液晶显示屏,提供配套的开发工具包和软件程序包。
丰富的资源、优化的软硬件,完全满足大多数产品的应用,适用于工业控制、医疗电子、节能环保、智能交通、能源节能、电力系统、通讯系统、数控行业、汽车电子、工业触摸屏控制系统、机器人视觉、媒体处理无线应用、数字家电、车载设备、通信设备、网络终端等环境恶劣场合。
平台特点◆TI Cortex-A8 AM3354处理器;◆搭载512MB DDR3内存和1GB SLC NandFlash;◆支持7英寸RGB 24位电阻触摸显示屏(800*480)及10.1英寸LVDS(1024*600)显示屏;◆支持双路千兆以太网接口,包含RS485、CAN总线、USB等,满足工业应用;◆支持Linux3.2、Android4.2操作系统;功能接口核心板硬件参数软件参数——Linux 3.2软件参数——Android 4.2USB 摄像头驱动 支持USB 摄像头的预览和拍照功能 CAN 驱动 支持CAN 通讯 RS485驱动 支持RS485通讯 SPI 驱动支持SPI 通讯产品配置清单开发平台(扩展板+核心板)用户光盘串口线触摸笔网线10.1英寸电容触摸显示屏USB 线7英寸RGB 电阻显示屏(选配)电源适配器SD 卡(选配)服务支持技术支持联系方式:电话:*************86325376邮箱:************************技术支持服务时间:周一至周五:9:00~12:00,13:30~18:00免责声明本手册信息仅供用户参考使用,对于所作修改,恕不另行通知。
三级嵌入式系统开发技术-1(总分100,考试时间90分钟)选择题1. 与通用计算机(如PC)相比,嵌入式系统具有许多不同之处。
下面不属于嵌入式系统特点的是______。
A. 嵌入式系统与具体应用紧密结合,具有很强的专用性B. 嵌入式系统大多面向控制应用,可靠性十分重要C. 应用于过程控制、数据采集、通信传输等领域的嵌入式系统对实时性有一定要求D. 用户可以方便地对嵌入式系统的软件进行修改、升级和扩充2. 下面是关于嵌入式系统CPU的叙述,其中错误的是______。
A. 嵌入式系统中目前仍大量使用8位和16位的CPUB. 使用32位CPU是嵌入式系统技术发展的主流C. 数字信号处理器不能用作嵌入式系统的CPUD. 嵌入式系统CPU大多能支持实时处理并具有低功耗特性3. 微控制器是嵌入式处理芯片的一个重要品种,下面有关叙述中正确的是______。
A. 微控制器将CPU、存储器、I/O控制电路等全部集成在一块IC芯片中B. 微控制器的品种多,应用面广,是嵌入式处理芯片中历史最长的一个品种C. 4位和8位的MCU目前已很少使用,接近淘汰D. 当前大多数32位MCU产品中都使用ARM处理器内核4. 片上系统也称为系统级芯片,它是嵌入式处理芯片的一个重要品种,下列叙述中错误的是______。
A. 片上系统的英文原文是System On Chip,其缩写为SOC或SoCB. 它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物C. 片上系统实现了使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储、处理和I/O等多种功能D. 片上系统能把除了模拟电路之外的各种电路都集成在单个芯片上5. 下列有关汉字编码标准的叙述中,错误的是______。
A. GB2312国标字符集仅包含6000多个汉字,许多情况下已不够使用B. GB18030编码标准与Unicode编码标准完全兼容C. Unicode字符集包含的汉字超过2万个,既包括简体汉字,也包括繁体汉字D. GB18030汉字编码标准与GB2312保持向下兼容6. 一幅1024×768的彩色图像,其数据量在2.25MB左右,若图像数据没有经过压缩处理,则图像中每像素是使用______二进制位表示的。
嵌入式ARM微处理器选型指南要选好一款处理器,要考虑的因素很多,不单单是纯粹的硬件接口,还需要考虑相关的操作系统、配套的开发工具、仿真器,以及工程师微处理器的经验和软件支持情况等。
微处理器选型是否得当,将决定项目成败。
当然,并不是说选好微处理器,就意味着成功,因为项目的成败取决于许多因素但可以肯定的一点是,微处理器选型不当,将会给项目带来无限的烦恼,甚至导致项目的流产。
1嵌入式微处理器选型的考虑因素在产品开发中,作为核心芯片的微处理器,其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望,因为它的资源越丰富、自带功能越强大,产品开发周期就越短,项目成功率就越高。
但是,任何一款微处理器都不可能尽善尽美,满足每个用户的需要,所以这就涉及选型的问题。
(1)应用领域一个产品的功能、性能一旦定制下来,其所在的应用领域也随之确定。
应用领域的确定将缩小选型的范围,例如:工业控制领域产品的工作条件通常比较苛刻,因此对芯片的工作温度通常是宽温的,这样就得选择工业级的芯片,民用级的就被排除在外。
目前,比较常见的应用领域分类有航天航空、通信、计算机、工业控制、医疗系统、消费电子、汽车电子等。
(2 )自带资源经常会看到或听到这样的问题:主频是多少?有无内置的以太网MAC?有多少个I/O 口?自带哪些接口?支持在线仿真吗?是否支持OS,能支持哪些OS?是否有外部存储接口?……以上都涉及芯片资源的问题,微处理器自带什么样的资源是选型的一个重要考虑因素。
芯片自带资源越接近产品的需求,产品开发相对就越简单。
(3)可扩展资源硬件平台要支持OS、RAM和ROM,对资源的要求就比较高。
芯片一般都有内置RAM和ROM,但其容量一般都很小,内置512 KB就算很大了,但是运行OS 一般都是兆级以上。
这就要求芯片可扩展存储器。
⑷功耗单看“功耗”是一个较为抽象的名词。
这里举几个形象的例子:①夏天使用空调时,家里的电费会猛增。
这是因为空调是高功耗的家用电器,这时人们会想,“要是空调能像日光灯那样省电就好了”。
计算机三级(嵌入式系统开发技术)机试模拟试卷47(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 综合题选择题1.下面关于嵌入式系统逻辑组成的叙述中,错误的是( )。
A.嵌入式系统与通用计算机一样,也由硬件和软件两部分组成B.硬件的主体是CPU和存储器,它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系C.嵌入式系统的CPU主要使用的是数字信号处理器D.嵌入式系统的软件配置有些很简单,有些比较复杂正确答案:C解析:嵌入式系统与通用计算机一样,也由硬件和软件两部分组成。
硬件的主体是CPU和存储器,它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系。
嵌入式系统的软件配置有多种情况,有些简单,有些比较复杂;而嵌入式系统的CPU 有ARM、DSP和FPGA等。
故本题选择C。
2.下面关于数字信号处理器的叙述中错误的是( )。
A.它是一种适用于数字信号处理的微处理器B.它的英文缩写是DPSC.它支持单指令多数据(SIMD)并行处理的指令D.它能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率正确答案:B解析:数字信号处理器英文缩写为DSP,它是一种适用于数字信号处理的微处理器,它支持单指令多数据(SIMD)并行处理的指令,能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率。
所以B项错误,故本题选B。
3.片上系统是嵌入式处理器芯片的一个重要品种,下列叙述中错误的是( )。
A.SoC已经成为嵌入式处理器芯片的主流发展趋势B.它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物C.片上系统使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储和处理,但不支持I/O功能D.片上系统既能把数字电路也能把模拟电路集成在单个芯片上正确答案:C解析:随着电子设计自动化水平的提高和VLSI制造技术的飞速发展,半导体加工已经从微米、亚微米进入到深亚微米的时代,单个芯片上可以集成几亿个甚至几十亿个晶体管,因而能够把计算机或其他一些电子系统的全部电路都集成在单个芯片上,这种芯片就是所谓的片上系统。
山东建筑大学课程设计说明书题目:基于ARM的网络通信系统的设计课程:嵌入式系统及应用课程设计院(部):信息与电气工程学院专业:电子信息工程班级:电信062学生姓名:**学号:**********指导教师:***完成日期:2009年7月目录摘要 (II)1 设计目的 (1)2 设计要求 (1)3 设计原理 (2)4 设计内容 (5)4.1系统框图 (5)4.1需求分析 (5)4.3器件选型 (6)4.4 系统原理图 (8)4.5 软件设计 (9)总结与致谢 (11)参考文献 (12)摘要在电子设备日趋网络化的背景下,作为目前广泛使用的以太网以及TCP/IP协议已经成为事实上最常用的网络标准之一,它以高速、可靠、分层以及可扩充性使得它在各个领域的应用越来越灵活,很多情况下运用以太网和TCP/IP能够简化结构和降低成本。
但是,目前关于嵌入式以太网的设计方案不是很多,在这不多的方案中大多是基于单片机或DSP的。
两者都存在要外扩很多外设的问题,并且前者速度太慢,后者成本又太高,这在一些对设备尺寸要求很小的场合是不行的。
本设计中,采用了基于ARM内核的微处理器S3C44BOX为基础的嵌入式系统与10 MB 以太网控制芯片RTL8019AS的接口电路实现了网络通信。
本系统可以通过网络接收命令和传送数据,S3C44BOX负责数据的采集和运算处理,通过互联网上任意一台计算机可以配置系统的工作方式和接收本系统采集的数据。
关键词:TCP/IP;ARM;S3C44B0X;RTL8019AS1 设计目的目前,以太网协议已经非常广泛地应用于各种计算机网络,如办公局域网、工业控制网络、因特网等场合,并且还在不断地发展。
基于以太网的新技术和联网设备不断出现,以太网已经成为事实上最常用的网络标准之一。
但是,基于以太网的嵌入式系统目前并不是很多。
其原因除了嵌入式系统本身运行速度较慢、资源较少且不足以实现以太网的各种协议外,更重要是设计以太网的接口及协议相对比较复杂,使人望而却步。
i§一一基于A R M的通用型嵌入式智能控制器设计史艳琼(淮南联合大学机电系安徽淮南232001)电子辩掌C摘要】将控制技术,智能技术,系统辨识,自适应,仿真技术与嵌入式技术融合在一起,构建出基于A胁的通用型嵌入式智能控制器。
该控制器可以针对不同的被控对象,自动采取最优控制策略,通过大量的仿真实验,对一定的被控对象具有良好的控制效果,因此该控制器的设计具有良好的应用与发展前景[关键词】通用型嵌入式智能控制模式识别中田分类号:T P2文献标识码:A文章编号:1571--7597(2008)1110029--02一、引■从办公自动化设备、消费电子产品、电讯通信、智能仪器仪表到汽车电子、金融电子、工业控制等不同领域。
控制器都有着广泛的应用。
现在各种控制领域所应用的控制器大多数还停留在工控机、单片机和PLC所设计的控制器阶段,不仅控制对象单一,相对于现今较高的控制要求是越来越难以满足。
原因是工控机体积大并且会带来硬盘可靠性、病毒、操作系统稳定性等问题,从而影响了系统可靠性;单片机的运算速度慢,功耗大及难以进行复杂运算使得其控制的程度不高l PL C的软件界面不直观,闭环控制功能不强,难以实现快速的反馈控制等。
正是基于上述原因,本文作者将控制技术、智能技术、系统辨识、自适应、仿真技术与嵌入式技术融合在一起.构建出基A RM的通用型嵌入式智能控制器,它极大地提高对系统的控制功能,增强系统的抗病毒和抗干扰能力,并且具有更小的体积、更低的成本、更高的可靠性、更广阔的应用范围,能广泛适用于生产生活的各个领域。
:、总体设计框架基于A R M的嵌入式通用型智能控制器的总体设计框架如图l所示.I II I…………矿…………智能控制器的核心部分图1基于A R M的嵌入式通用型智能控制器总体设计框架其工作原理如下:首先是通过前向通道的数据采集系统对被控对象进行信号采集,采集来的信号经过一定的信号处理(主要是滤波和放大)后送给计算机进行模式识别,然后根据模式识别的结果自动选取最优控制方案对被控对象进行控制.模式识别和自动最优控制都是通过软件来实现的,它也是我们所设计的智能控制器的核心部分。
tda4 vh参数
TDA4VMH是一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器,具有高性能、低功耗、低成本等优点。
以下是TDA4VMH的一些主要参数:
1. 核心:ARM Cortex-M4内核,最高工作频率为200MHz。
2. 存储器:128KB的Flash存储器,32KB的RAM存储器,可用于存储程序代码和数据。
3. 输入/输出接口:有多个GPIO(通用输入/输出)端口,可以连接到各种外设和传感器。
4. 定时器/计数器:有多个定时器/计数器,可用于产生定时中断、PWM波形等。
5. 通信接口:有UART、SPI、I2C等多种通信接口,可用于与其他设备或传感器进行通信。
6. 电源管理:内置电源管理模块,可对微控制器进行低功耗管理。
7. 工作温度范围:-40℃至+85℃。
8. 封装:有QFN48和QFN64等多种封装形式。
具体参数可能因生产厂家和型号而有所不同,建议查阅相关技术手册或与生产厂家联系获取准确信息。
lpc4357在工业控制中的应用LPC4357在工业控制中的应用LPC4357是一款ARM Cortex-M4和Cortex-M0双核微控制器,拥有高性能和低功耗优势,广泛应用于工业控制领域。
本文将介绍LPC4357在工业控制中的应用。
一、LPC4357基本特性LPC4357采用了ARM Cortex-M4和Cortex-M0双核架构,主频高达204MHz,内置1MB闪存和136KB SRAM,支持多种通信接口,如USB、CAN、SPI等。
此外,LPC4357支持多种电源模式和低功耗模式,具有较强的适应性。
二、LPC4357在工业控制中的应用1.运动控制LPC4357可用于运动控制领域,如机器人、数控机床等。
其高性能和双核架构可以实现实时控制,满足高速运动和复杂运动的要求。
此外,LPC4357支持多种通信接口,可与其他设备进行通信,实现联网控制。
2.智能终端LPC4357可用于智能终端领域,如智能家居、智能工厂等。
其低功耗和多种电源模式可以实现节能控制,同时支持多种通信接口,可实现智能联网和远程控制。
此外,LPC4357还具有较强的数据处理能力,可实现数据采集和处理,提高生产效率和质量。
3.工业自动化LPC4357可用于工业自动化领域,如PLC、工业控制器等。
其高性能和多种通信接口可以实现实时控制和数据交换,同时支持多种协议,如Modbus、CANopen等。
此外,LPC4357还具有较强的抗干扰能力和可靠性,可适应复杂的工业环境。
4.智能电网LPC4357可用于智能电网领域,如电力监测、电能质量分析等。
其高性能和多种通信接口可以实现实时数据采集和处理,同时支持多种协议,如DL/T645、IEC61850等。
此外,LPC4357还具有较强的安全性和稳定性,可实现智能电网的稳定运行。
三、总结LPC4357作为一款高性能和低功耗的双核微控制器,广泛应用于工业控制领域。
其多种通信接口和协议支持,可实现联网控制和数据交换,同时其抗干扰和可靠性等特性,可适应复杂的工业环境。
3科技创新导报S T y I 高新技术2007N O .35Sc i e nc e an d Tec hno l o gy I nn ov at i on H er al d科技创新导报随着网络技术的发展,以太网和T C P /I P 协议越来越多地应用到工业现场。
而目前工作在工业现场的嵌入式设备大量存在的是8/16位M CU 为核心的嵌入式设备,其特点是体积小、资源有限,在完成测控任务之外很难实现T CP /I P 协议。
ARM 作为一种微处理器,在嵌入式设备中引入可使嵌入式以太网变得更快、更容易进行功能扩展。
本文介绍LPC2200系列ARM 芯片嵌入式以太网通信的实现,同时给出在具体系统中的应用。
1A R M 嵌入式以太网系统硬件结构嵌入式以太网硬件结构框图如图1所示。
从框图中可以看出地址总线A 1~A15相连,LPC2214的A0没有被LAN91C111使用,悬空;数据总线D0~D15相连,用于16位数据传输;L AN 91C 111端的片选信号AE N 由ARM 的外部I /O 接口选通信号CS2提供;两元器件的读电平RD 、写电平W R 相连;L AN91C111中断输出信号XI NT0送到A R M 的外部中断脚X I N T 1触发中断。
T G110-S050N2是针对10/100M 以太网设计的变压滤波器,由它连接以太网控制芯片和RJ -45接头。
以太网控制芯片外接的串行EE P ROM ,用来存储以太网卡的M AC 地址。
2硬件电路设计图2是嵌入式以太网通信模块的电路原理图。
图中LP C2214为以太网控制芯片分配Bank2的地址空间为:0×82000000~0×82FFFFFF 。
AT93C46是LAN91C111外接的串行E E PR O M (64×16阵列),按字访问,用来存储以太网卡的M AC 地址。
LAN91-C111使用引脚TPI N+,TPI N-,TPOUT+和TP OUT-连接耦合隔离滤波器TG110-S050N2,利用R J -45接头实现与以太网的连接。
——————————————概述M23A 系列嵌入式工控模块将ARM 最小系统/以太网/CAN (仅M2378-CFNS20)/USB 控制器(仅M2378-CFNS20)等设备高度集成于小巧的模块之上,预装正版μC/OS-II 实时操作系统、底层基础驱动函数库、中间件软件函数库(FAT 文件管理系统、以太网、CAN-bus 、USB Device 、SD/MMC 卡...),为业界提供完整的嵌入式系统开发平台。
基于MiniARM 软件开发模式用户无需自行开发硬件驱动程序和复杂的协议栈,也不需要过多地了解ARM 芯片内部的功能部件与寄存器等细节,只要有C 语言基础就可以开发出功能强大的嵌入式工控系统。
同时MiniARM 产品配套大量可靠的应用范例和详细的开发指南,可大大缩短产品开发周期,为客户抢占市场先机提供有利保障。
——————————————产品特性 处理器:LPC2377/ LPC2378;504KBytes 片内可硬件加密程序代码空间,可最大限度的保护开发者的知识产权; 集成2MBytes 数据Flash ;集成58KBytes+64KBytes SRAM ;集成复位监控电路以及12MHz 工业有源晶振;支持16位地址和8位数据总线扩展; 集成10/100M 以太网PHY 芯片; 预装μC/OS-II 正版实时操作系统;内置TCP/IP 协议、FAT32文件管理系统; 内置CAN-bus 协议,工业级2路CAN (只有M2378-CFNS20可用);内置LPC2300底层基础驱动函数库; 6层PCB 工艺,尺寸70mm x 50mm ; 工作电压: 3.3V ±5%。
————————————产品应用 z 交通控制系统 z 环境数据记录z 工业设备自动化终端 z 电力终端监控 z 通信协议转换器————————————————————————————————典型应用MiniARM M23A—————————————订购信息型号温度范围 尺寸(mm )M23xx-xxxx20C 0°C ~ +75°C 70 x 50 M23xx-xxxx20I-40°C ~ +85°C 70 x 50配套评估板: 型号温度范围 SmartARM23000°C ~ +75°C修订历史版本日期原因V1.00 2008/01/07 创建文档V1.01 2008/04/17 修正A/D说明错误,添加引脚信息说明V1.02 2008/5/20 修正Falsh容量为2M字节V1.03 2008/10/08 将M23A系列各产品数据手册汇总为一销售与服务网络(一)广州周立功单片机发展有限公司地址:广州市天河北路689号光大银行大厦12楼F4 邮编:510630电话:(020)38730916 38730917 38730972 38730976 38730977传真:(020)38730925网址:广州专卖店地址:广州市天河区新赛格电子城203-204室电话:(020)87578634 87569917传真:(020)87578842 南京周立功地址:南京市珠江路280号珠江大厦2006室电话:(025)83613221 83613271 83603500 传真:(025)83613271北京周立功地址:北京市海淀区知春路113号银网中心A座1207-1208室(中发电子市场斜对面)电话:(010)62536178 62536179 82628073传真:(010)82614433 重庆周立功地址:重庆市石桥铺科园一路二号大西洋国际大厦(赛格电子市场)1611室电话:(023)68796438 68796439传真:(023)68796439杭州周立功地址:杭州市天目山路217号杭州电子科技大楼502室电话:(0571) 28139611 28139612 28139613 28139615 传真:(0571) 28139621成都周立功地址:成都市一环路南二段1号数码同人港401室(磨子桥立交西北角)电话:(028)85439836 85437446传真:(028)85437896深圳周立功地址:深圳市深南中路2070号电子科技大厦C座4楼D 室电话:(0755)83781788(5线)传真:(0755)83793285 武汉周立功地址:武汉市洪山区广埠屯珞瑜路158号12128室(华中电脑数码市场)电话:(027)87168497 87168297 87168397传真:(027)87163755上海周立功地址:上海市北京东路668号科技京城东座7E室电话:(021)53083452 53083453 53083496传真:(021)53083491 西安办事处地址:西安市长安北路54号太平洋大厦1201室电话:(029)87881296 83063000 87881295传真:(029)87880865销售与服务网络(二)广州致远电子有限公司地址:广州市天河区车陂路黄洲工业区7栋2楼邮编:510660传真:(020)38601859网址: (嵌入式系统事业部) (工控网络事业部) (楼宇自动化事业部)技术支持:CAN-bus:电话:(020)22644381 22644382邮箱:****************************iCAN及模块:电话:(020)28872344 22644373 邮箱:*********************MiniARM:电话:(020)28872684 28267813邮箱:******************************以太网及无线:电话:(020)22644380 22644385 22644386 邮箱:**********************************************************编程器:电话:(020)22644371邮箱:*************************分析仪器:电话:(020)22644375 28872624 28872345 邮箱:********************ARM嵌入式系统:电话:(020)28872347 28872377 22644383 22644384 邮箱:**********************楼宇自动化:电话:(020)22644376 22644389 28267806 邮箱:*************************************************销售:电话:(020)22644249 22644399 22644372 28872569维修:电话:(020)22644245目录1. M23A简介 (5)1.1 产品特征 (5)1.2 产品命名方式 (5)1.3 现有产品功能介绍 (5)2. 为什么要选用MiniARM工控模块 (6)3. 功能简介 (8)3.1 产品概述 (8)3.2 硬件资源 (8)3.2.1 处理器 (8)3.2.2 存储系统 (8)3.2.3 总线扩展 (9)3.2.4 通讯接口 (9)3.2.5 A/D与D/A (9)3.2.6 定时器/计数器与PWM (9)3.2.7 GPIO (9)3.2.8 电源与复位 (9)3.2.9 其它 (9)3.3 软件资源 (9)4. 引脚信息 (10)5. 引脚封装尺寸 (17)6. 评估套件 (18)7. 电气参数 (19)8. 声明 (20)1.M23A简介1.1 产品特征处理器:LPC2377/ LPC2378;预装μC/OS-II正版实时操作系统,用户无需解决版权问题;内置TCP/IP协议、FAT32文件管理系统;内置CAN-bus协议,工业级2路CAN(仅M2378-CFNS20);504KBytes片内可硬件加密程序代码空间,可最大限度的保护开发者的知识产权;集成2/4MBytes数据Flash;集成58KBytes+64KBytes SRAM;集成复位监控电路以及12MHz工业有源晶振;支持16位地址和8位数据总线扩展;集成10/100M以太网PHY芯片;集成8路10位A/D,一路10位D/A输出;6层PCB工艺,尺寸70mm x 50mm;工作电压: 3.3V±5%。
一种基于arm芯片的专用plc控制器的制作方法随着现代工业的快速发展,PLC控制器已成为自动化控制系统中的关键设备。
而基于ARM芯片的专用PLC控制器因其高效、稳定性好等特点,在工业控制领域中越来越受到广大工程师的喜爱。
下面,我们将介绍一种基于ARM芯片的专用PLC控制器的制作方法,希望对有需要的读者提供一些指导意义。
首先,制作一种基于ARM芯片的专用PLC控制器需要准备以下主要的材料和设备:ARM开发板、继电器、电源模块、扩展模块、传感器、电缆等。
接着,开始制作的第一步是搭建硬件平台。
首先,将ARM开发板与电源模块进行连接,并确保其正常工作。
然后,根据实际需求,将继电器和扩展模块与ARM开发板连接起来,并确保传感器能够正常与之通信。
最后,用电缆将各个设备进行连接,并进行相应的配置和设置。
接下来是软件部分的制作。
首先,选择适合的开发环境,如Keil、IAR等,并进行相应的配置。
然后,根据实际需要,编写相应的控制程序,并将其下载到ARM开发板中。
在编写程序时,需要根据实际控制需求,合理设置各个输入输出口的功能,并设置相应的逻辑规则和控制算法。
完成软件部分的编写后,应进行系统调试和功能测试。
通过连接各个设备,检查其与ARM开发板的通信是否正常,并确保控制程序能够正确地响应输入信号的变化。
同时,也需要测试各个输出口的控制功能是否符合预期。
最后,根据实际需求,对制作的专用PLC控制器进行优化和改进。
通过不断调整和改进控制程序的算法和逻辑规则,提高系统的响应速度和稳定性。
同时,也可以根据实际应用场景,添加一些特殊功能和模块,以满足特定的控制需求。
总结起来,制作一种基于ARM芯片的专用PLC控制器需要花费一定的时间和精力,但其带来的性能和效果将是值得的。
通过以上的制作方法,读者可以了解到基于ARM芯片的专用PLC控制器的制作过程和注意事项,并有一定的指导意义。
希望这篇文章能够对有需要的读者提供帮助。
DAM6000系列DAM6000系列能够通过多通道I/O模块进行数据采集和过程控制,为工业应用提供了灵活的数据采集和控制应用方案。
此产品系统由两部分组成:基座(主单元)和I/O模块。
主单元部分分为两个类别:DAM6600系列ARM7分布式RS-485/以太网数据采集及控制系统和DAM6800系列ARM9分布式RS-485/以太网数据采集及控制系统。
DAM6600系列ARM7分布式RS-485/以太网数据采集及控制系统同时支持工业以太网总线和RS-485总线,通过以太网总线可以10M/100Mbps的通讯速度对现场信号进行监控,而通过RS-485总线与主机相连,波特率可达115200bps。
DAM6800系列ARM9分布式RS-485/以太网数据采集及控制系统,可以通过EVC或VS编程语言对其进行编程和独立控制,同时可通过以太网串口和主机间进行数据通信。
DAM6000系列主模块选型表系统 DAM6600DAM6800 备注CPU LPC2292(ARM7)AT91SAM9261(ARM9)SRAM 16KB(片上)+1MB(外置)160KBDRAM —— 64MBFlash ROM 256KB 32KBFlash Memory 256MB(Nand)+2MB(Nor)256MB(Nand)+4MBEEPROM 256B Real-timeClockYes Yes Watchdog Yes YesTimerCOM1 RS485 RS485COM2(programing)RS232(3线) RS232(3线)COM3 RS232(5线)/RS485RS232(5线)/RS485COM4 RS232(5线)/RS485RS232(5线)/RS485CAN 2路——USB ——2路(键盘/鼠标/U盘/USB无线网卡)VGA —— 1xVGA(800x480Resolution)I/O slots 4/8 4/8Power consumption 2.5W(不包括I/O模块)4W(不包括I/O模块)IsolationCommunicatio n 2500Vdc 2500Vdc COM1 onlyCommunicationNetwork Ethernet(RJ-45) Ethernet(RJ-45) Speed 10/100Mbps 10/100Mbps Max Distance 150m 150mMax Nodes 32 32Protocol Modbus/RTUModbus/TCP Modbus/RTU Modbus/TCPRemote I/O Modbus Device Modbus DevicePower RequirementsPowerRequirements+12V ~ +36Vdc +12V ~ +36VdcEnvironmentOperatingTemperature-10 ~ +70℃-10 ~ +70℃StorageTemperature-25 ~ +85℃-25 ~ +85℃Humidity 5 ~ 95% 5 ~ 95%DimensionsDimensions 355 x 110x75mm355 x 110 x75mmDAM66008槽ARM7分布式RS-485/以太网数据采集及控制系统特点1、采用ARM7处理器。
基于ARM微处理器的以太网工业智能控制器郭剑锋(北京机械工业自动化研究所.北京100011)摘要。
详细描述了采用ARM微处理器和Reaitek全双工以太网控制器RTL8019AS设计一个以太网通信的硬件平台的过程,并将具有LwlP协议栈和uC/OSII实时操作系统移植到该平台上,使该系统能够实现以太网通信控制功能。
介绍了该设备的应用对象,及在该设备基础上组建一个工业以太网控制系统的应用案例。
关键词。
ARM;以太网:现场总线;uC/OS¨:LwlP:工业控制器中田分类号。
TP39文章编号。
1009一01文献标识码。
A34(2004)03一0075—031现场总线与工业以太网发展现状以太网及TCP/1P通信技术广泛麻用于商业办公同时达到10Mbps的速率;内置16KB的SRAM,用于收发缓冲,降低对}i处理器的速度要求。
领域。
近年来,由丁陶际现场总线技术标准化上作没有达剑人们理想的结果,以太网及TCP/IP技术逐步在自动化ff、lk中得到应用,并发展成为-种技术潮流。
H前,我国在以太网应用于工业控制方面的研究刚刚起步,虽然已经有计多关于D啦以太网方面的文章,但雉奉J二都是停留在理论的分析与探讨上,真正致力于工业以太网实际应用的方案和工程实例很少。
2基于ARM的以太网工业控制系统的实现由于早期的微处理器速度慢,功能简单H价格昂贵,尤法处理Ethemet+TCP/IP的通信机制。
近年来,随着ASIC(ApplicationCircuit)技术及sOC(SystemSpecificIntegratedOn2刚1硬件体系结构框罔2软件移植硬件,F台的软件移植可分为3个部分:Chip)技术的迅RTL8019AS驱动程序的编写、uc/OsII操作系统的移植、LwlP协议栈的移植。
(1)uC/OS11实时操作系统的移植uC/OS猛发展,国际上的芯片制造商提供了许多功能丰富、处理速度高的芯片,这使得整个网络的瓶颈效麻集中任应用现场总线的设备层上的问题得以解决。
2.1硬件平台的设计ARM核的AT9lR40001I是一种开放源码的实时嵌入式操作系统,是‘个町移植、可裁剪、占先式多任务操作系统,已被应用到多种微处理器上,其人部分源码是用ANSIC语言编写的。
移植上作包括以卜儿个内容:a.修改os_cPU.H中的常量、数据类型和宏;b用c语占改写OS—CPU—C8微处理器和32RTL8019AS以太网控制器足硬件平台的核心器件。
采用ARM核微处理器具有很高的性价比。
ARM位体系结构日莳被公认为是业界领先的32位嵌入式RISC微处理器结构。
其具有4人特点:小体积、低功耗、成本低、高性能。
硬件体系结构如图1所示。
以太网控制器RTL8019AS的主要性能:符合ETHERNETC中6个简单的函数;c用汇编语言改写OS~CPU—AASM中的4个函数;①OS—cPU.H文件:OS—CPU。
H包括#define、typedef定义与CPU相关信息。
uC/OSII定义了两个宏米禁止和允许中断:OS—ENTER_CRITICAL0和II与IEEE802.3标准;全双_[,收发可收釉日期:2003一I2-31作者筒介:郭剑锋,咒,在读颁土研究串,主要研究方向为』=业以太刚,嵌入式系统.现场总线技术。
第26卷第3期2004—03[751万方数据1和OLACITlRC.n.塑l兰生!翌竺OS—EXIT_CRITICAL()。
吏现的方法有两种:a.直接调用处理器指令来禁止巾断和允许中断;b.在OS—ENTER—CRITICAL()中,先将小断状态保存到堆栈IfT,然后禁止中断,而执行OS—EXIT—CRITI—CAL()}I是从堆栈中恢复小断状态。
}l寸不同处理的处理器有不同的字艮,所以uC/OSII的移植包括一系列的类型定义,以确保nf移植性。
如IINTl6U数据类型总是代表16位无符号整数,将uC/OS11移植到32位处理器I:,也就意味着INTl6U实际被声明为无符号短整型数而不是无符号整形数。
②OS—CPU—C.C文件:OSTaskCreatHookO、oSTaskDe1HOOk()、OSTaskSWhOOk()、osTaskstatH00k()、OSTaskCreakHook0这此I响数为崩户定义,实际需要修改的只有OSTaskStklinit()函数。
OSTaskStklinit0J11米初始化任务堆栈,初始状念的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构。
由十任ARM中堆栈是按32位数据类型束进行操作,所以堆栈数据类型OS—S.TK声明为32位无符号整数。
④OS—CPU—AASM文伫这里要实现4个汇编函数改写:多任务启动函数中调用OSSTartHightRdy0、任务切换函数OSCtxSw0、中断任务切换OSIntCtxSw0、时钟节拍眼务函数OSTickISR0。
任务切换函数OSCtxSw0,由任务切换函数OS—TASK—SWO进入。
如粜任务执行了某个函数,其结果改变r当前任务的状态(如OSTaskSuspend()、OSTimeDly()),或者是改变了别的任务的状态(OSTaskResum0、OSTimeDlyResume())都要引起新的任务调度函数(OSSchedO)执行OS—TASK—SW0。
OSIntCtxSw()足在ISR中被调用的,其代码与OsCtXSW()类似。
要注意的足:由于OSENTER0SEXITCRlTICAI使用的打法足方法2,所以OSIntCtxSw0中的常量为10。
OSS'tartHightRdy()由OSStart()函数调用,功能足运行优先级最高的任务。
OSTicklSR()是时钟节拍中断,朋户应该在OSStart0运行后,uC/OS11启动运行的第一个任务中初始化侮拍中断。
(2)LwlP协议栈的移植LwIP协议栈杠没计时就考虑到了将来的移植问1761第26卷第3期200403万方数据题,因此把所有与硬件、OS、编译器相关的船份独,虹山束,放在/srclarchLI录下。
因此LwIP杠uC/0Sn上的实现就足修改这个H录r的文件,其它的文件一般不应该修改。
r面分几部份分别说明相麻文件的实现原理和过程。
①与CPU或编译器相关的include文件:/src/arch/include/arch目jj乏下CCh、cpuh、perf.h中有‘些与CPU或编译器相关的定义,如数据长度,字的高低位顺序等。
这麻该与用户实现uC/0SII时定义的数据长度等参数是一致的。
②sys—arch操作系统相关部分sys—arch.[ohJ巾的内容是与OS相荚的一些结构和函数,li要可以分为4个部份:①sys—senl—t信号量;②sys—mbox_t消息;③sys_arch_timeout函数;④sys—thread—new创建新线程。
⑦lib_arch中库函数的实现:LwIP协议栈中用到了8个外部函数,这些函数通常qJfJ户使用的系统或编译器有关。
(3)刚络没备驱动程序的没计网络芯片为RealTek的RTL8019as、芯片,这足ISA10BASE—T的以太网芯片,与Ne2k兼容。
LwIP的网络驱动有一定的模型,Isrclnetiflethemetif.c文件即为驱动的模板。
在LwIP中可以有多个网络接口,每个网络接u都对应了・个strtactnetiL这个netif包含r相麻网络接口的属性、收发函数。
LwIP、蒯用netif的疗法netif->input0及netifU>output0进行以太网packet的收、发等操作。
杠驱动・{-扛要做的,就是实现网络接rI的收、发、初始化以及中断处理函数。
驱动程序工作在IP协议模型的网络接口层,它提供给卜层(IP层)的接l_:】函数如~F://网卡初始化函数voidethernetif_init(structnetif4netif)枷日帚接收函数,从网络接II接收以太网数据包并把其中的IP报文向IP层发送voidethemetifinput(structnedf4netif)//嗍卡发送函数,给TP层传过来的IP报文加上以太网包头并通过嘲络接口发送err_tethemetifoutput(structnetif。
netiLstructpbuf+P,structip—addr+ipaddr)//网卡中断处理函数ISRvoidethernetifisr(void);用。
蠹罢p葛:豢’”嚣鬈黧震:。
“语束结务l违廿勺矽似以J:的函数都可以分为协议栈本身的处理和对网络接【_I硬件的操作两部分。
uC/OS11和LwlP系统示意图如图2所示。
|剞2uC/OSIt、LwIP体系结构2.3应用实例的建立和测试完成移植修改工作以后,就nr吼在uC/OSII中初始化LwlP,并创建TCP或UDP任务进行测试,。
这部份完全足C语占的实现。
LwlP的初始化必须祥uC/0S11完伞启动之后也就足在任务中进行,因为它的初始化用到r信号量等Os相笑的操作。
关键部分的代码和说明如F:mainofOSlnit0;OSTaskcreate(1wip—init—task,&LineNoll,&1wip_init_stk[TASK—STK—SIZE圳,0);TCP/IP协议,将能通过标准的浏览器(MSOSTaskCreate(usr—task,&LineNol2,&usr_stk[TASKSTK_SIZE—1],1);OSStart0;)主程序中创建rlwip_inil_task初始化LwIP任务(优先级0)和USr—task用户任务(优先级1)。
1wip—inittask任务中除r初始化硬件时钟和LwlP之外,迸创建rtcpip—thread(优先级5)和tcpecho_|hread(优先缀6)。
实际上tcpip—thread才足LwlP的t线程,多线程的BerkleyAPI也是基于这个线程实现的,B¨I:面的tcpecho—thread线程也要{R靠tcpipjhread线程来与外抖通信,这样做的好处趄编程简单,结构清晰。
实用BerkleyAPI实现的tcpecho—thread足‘个TCPecho服务器,啦听7号端口,编译运行后,用讲“i地pi地址7(登录号端)命令町以看到7VIecho万方数据,server的lHI碌效果。
说明ARP、ICMP、IP、TCPI办议都已止确运行。
3以太网工业智能控制器的应用最终实现了一种嵌入式【、毗以太网方案,该片案将以较高的性能价格比应用』。
T:业控制领域(以人刚工、№控制系统结构如图3所示)。
图3吼爪网。
:业控制系统图网3中以太网T业控制器便是基j二ARMff,Jj:、Jk以太网智能控制器的产-u|实例,该设备不仅可以连结多个以太嘲I/O设备,还可以级连嵌入式以太网控制器。