Sl811HS嵌入式USB主/从设备控制器
目录
1.0 规定
2.0 定义
3.0 参考
4.0 介绍
4.1 块图表
4.2 sl811hs 主从模式选择
4.3 特性
4.4 数据口微处理器接口
4.5 中断控制器
4.6 缓冲器
4.7 PLL时钟发生器
4.8 USB传输器
5.0 SL811HS寄存器
5.1 开机和复位的寄存器值
5.2 USB控制寄存器
5.3 SL811HS控制寄存器
6.0 SL811HS和SL811HST—AC物理关系
6.1 SL811HS 物理连接
6.2 SL811HST-AC物理连接
7.0 电的规格
7.1 完全最大的等级
7.2 推荐操作条件
7.3 外部时钟输入特征
7.4 DC特征
7.5 USB主机传输器特征
============================================================= 1.0 规定
没有注释的1，2，3，4都是十进制数
十六进制数的后面都有“h”
二进制数的后面都有“b”
斜体字用来表示USB规格或某一规格
2.0 定义
USB：通用串行总线
SL811HS： sl811hs是cypress公司的USB主/从设备控制器，提供多种功能。这里，我们提供28针PLCC封装（sl811hs）和48针TQFP封装
（sl811hst-ac）。这个文档中，除非说明，sl811hs包括两种封装
注释：这个芯片不含CPU
SL11 sl11是cypress公司USB外围设备的控制器，提供多种功能，这里，我们提供28针PLCC封装（sl11）和48针TQFP封装（sl11t-ac）。
这个文档中，除非说明，sl11包括两种封装
注释：这个芯片不含CPU
SL11H s l11h是cypress公司USB主/从设备的控制器，提供多种功能，这里，我们提供28针PLCC封装（sl11h）和48针TQFP封装（sl11ht-ac）。
这个文档中，除非说明，sl11h包括两种封装
注释：这个芯片不含CPU
LSB 最低位
MSB 最高位
R/W 读/写
PLL 锁相环
RAM 随机存储器
SIE 串行接口
ACK 命令正确应答
NAK 没有应答
USBD 通用串行总线驱动
SOF 每一个帧的开始，它允许端点识别一个帧的开始，然后内部时钟与主机同步
CRC 循环冗余码校验
HOST 安装USB主控制器的主机
3.0 参考
USB1.1的规格：https://www.doczj.com/doc/214520441.html,
4.0 介绍
4.1 块图表
SL811HS是一个嵌入式的主/从设备控制器，可以全速或低速与USB设备通信。SL811HS可以接微处理器，微控制器，DSP，或者直接接到多种总线上如：ISA,PCMCIA和其它。SL811HS主机控制器遵从USB协议1.1，嵌入式USB主/从设备控制器SL811HS把USB串行接口和内部全速低速传输器合为一体。SL811HS支持和运转在USB12Mbps的全速模式下，或者在1.5Mbps的低速模式下，SL811HS的数据口微处理器接口提供8bit位数的I/O或者双向的DMA，通过中断允许简单接口到标准的微处理器或控制器，如：摩托罗拉，英特尔CPU 或者其它。SL811HS的内部，包含一个256字节用于控制寄存器和数据缓冲的随机存储器。可用的封装有28针的PLCC（sl811hs）封装和48针的TQFP （sl811hst-ac）封装。两者都运行在3.3伏的电压下。I/O接口的逻辑兼容5伏电压。
4.2 SL811HS主/从模式选择
SL811HS能工作于两种模式—主或从。对于从设备模式的操作和规格，请参见SL811S的规格。这个文件里只包含有主机模式的操作。
4.3特性
市场上唯一带基本微处理器总线接口的嵌入式系统USB主/从控制器。
支持全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）USB传输。
4.3.1 USB规格遵从USB规格1.1
4.3.2 CPU接口
在软件控制下运行为单个USB主或从设备
主机或从设备模式都有1.5Mbps的低速，12Mbps的全速
自动识别低速和全速设备
8位双向数据，I/O口（在从模式下支持DMA）
片上串行化接口和USB传输器
片上根HUB支持
256字节的内部随机存储器，乒乓操作
工作于12MHZ或48MHZ晶振或振荡器
接口兼容5伏电压
支持悬挂/恢复，唤醒，节电模式
自动产生SOF和CRC5/16
自动地址增加模式，保存存储器读/写循环
可以使用开发工具和驱动的源程序
向下兼容SL11H，包括针和功能
3.3伏电源，0.35微米CMOS技术
可使用28针PLCC封装（SL811HS）和48针TQFP封装（SL811HST-AC）
4.4 数据口，微处理器接口
SL811HS微处理器接口提供8位双向数据通路，并用合适的控制线连到外部处理器或控制器。控制线、片选、读/写输入开关和一个单独的地址线、A0、以及8位的数据线，支持程序编写和存储器映射的I/O设计。
访问存储器和控制寄存器的空间是一个简单的两步过程，需要先设A0=0后写地址，接下来设A0＝1，再进行寄存器/存储器读/写周期。
另外，在从模式中，DMA双向接口通过握手信号可以作用，握手信号如：DREQ，ACK,WR，RD，CS和INTR。请参见SL811S说明
当nWR或nCS处于无效时，SL811HS写或读操作终止。对于连接到SL811HS 的装置，在Write nWR信号之前取消片选nCS，数据将一直保持并与指定的值相同。因此，英特尔和摩托罗拉的CPU都能容易的与SL811HS相连工作而不需要外部的逻辑需求。
4.5 中断控制器
SL811HS中断控制器提供一个输出信号（INTRQ），它能被一系列事件激活使USB激活。控制寄存器和状态寄存器用来允许用户选择单个或多个事件，它会产生一个中断（INTRQ），让用户看到中断状态。通过写适当的寄存器（地址为0X0d的状态寄存器）可以清除这些中断。
4.6 缓冲存储器
SL811HS有256字节的内部缓冲存储器。前面16字节的空间作为可编程I/O 操作的控制和状态寄存器。其余的空间用作数据缓冲区（最大240字节）通过一个外部的微处理器，8位的数据总线和两种寻址模式可以存取寄存器和数据存储器。两种寻址模式：索引或者如果是使用用多元地址/数据线接口，
直接存取。索引寻址，首先，在A0地址线为低时写地址于设备，然后接下来的周期并且A0地址线为高电平被给于到指定的地址（读写）。USB的事务路线自动的连到存储缓冲器。控制寄存器用以设置存储缓冲器的指针和块大小。
4.6.1 地址自动增加模式
SL811HS支持读或写周期的自动增加模式，A0模式。在A0模式下，微控制器只设置地址一次。在后来的数据读或写的存取中，内部的地址指针会前进到下一个数据的地址上。
4.6.1.1 例子
在地址周期（已置A0=0）把0x10写到SL811HS（0x10为地址）
在数据周期（已置A0=1）把0x55写到SL811HS—>把0x55写到地址0x10
在数据周期（已置A0=1）把0xaa 写到SL811HS—>把0xaa写到地址0x11
在数据周期（已置A0=1）把0xbb写到SL811HS—>把0xbb写到地址0x12 地址自动增加模式的优点是减少了SL811HS用于把数据写到/读出设备的读/写周期。例如，用自动增加模式移动64字节的数据，对比64次的地址写周期和64次的数据周期，这种模式下，周期减少到1个地址写和64个读/写数据周期
4.7 锁相环时钟发生器
12MHz或者48MHz的外部晶振都可用于SL811HS。X1和X2引脚脚用于连接低开销的晶体电路到设备，如图表4-2和图表4-3。在应用中如果外部的48MHz 的时钟源可用，它可用来代替晶体电路来直接连到X1输入针。当使用时钟时，X2针不用连接。
4.7.1 典型的晶振需求
下面是一个“典型需求”的例子。请注意这些规格是在标准的晶振值得到的，因此没有定制的值大。如果这些晶振用在串联电路中，负载电容是不合适的。负载电容在并联电路中是必需的。
12MHz 晶振
最大频率：±100ppm
工作温度范围：0到70度
频率：12MHz
频率在温度上的漂移：±50ppm
串联电阻：60欧
负载电容：10pF min
旁路电容：7pF max
驱动水平：0.1-0.5mW
运行模式：fundamental
48MHz 晶振
最大频率：±100ppm
工作温度范围：0到70度
频率：48MHz
频率在温度上的漂移：±50ppm
串联电阻：40欧
负载电容：10pF min
旁路电容：7pF max
驱动水平：0.1-0.5mW
运行模式：third overtone
4.8 USB传输器
SL811HS中的传输器符合USB1.1规范。传输器能够在USB全速（12Mbit）和低速（1.5Mbit）下发送和接收串行数据。当接收部分由不同的接收器和两个单一末端接收器组成时传输器部分的驱动部分会有不同。它的内部，传输器接口连接串行接口引擎SIE逻辑。它的外部，传输器连接到USB的物理层。
5.0 SL811HS寄存器
SL811HS的运行由16个内部寄存器控制。内部一部分的RAM用于控制寄存器的空间，存取通过微处理器的接口。寄存器为USB的事务，微处理器接口和中断提供控制和状态信息。任何对控制寄存器0FH的写将把SL811HS全部特征位使能。这是一个SL811HS的内部位把外部特征使能，在SL11H中不支持。由于SL11H硬件向下兼容，这个寄存器不能被访问。
这些寄存器为USB的事务和数据流的控制提供状态。bit 二部分为其它操作提供控制为状态。
5.1 开机和复位的寄存器值
以下的寄存器当开机和复位时初始化为0：
USB-A/USB-B主机控制寄存器[00H，08H]
控制寄存器1[05H]
USB地址寄存器[07H]
实时数据设置/硬件修订/SOF低电平寄存器[0EH]
其它所有的寄存器在开机和复位时的状态未知，需要固件对他初始化
5.2 USB控制寄存器
USB的通信和数据流用SL811HS的USBA-B控制寄存器。SL811HS通过USBA或者USBB寄存器的设置可以与任何USB设备功能和特殊端点通信。
USBA-B主机控制寄存器通过“乒乓”排列来管理USB上的通道。当USB 的一个协议事务完成时，USB主机控制寄存器还提供一个中断到外部CPU或者微控制器。上面表格展示了USB主机控制寄存器的两个组，A和B。这两个寄存器允许重叠操作。当一组参数设好之后，另一组就开始传输。当一个到端点的传输完成时，下一个操作将被另一个寄存器组控制
注释：在SL11H中，USB-B控制寄存器没有使用。当SL811HS模式被初始化寄存器0FH使能之后，USB-B寄存器设置才能被使用。
SL811HS主机控制有2组各5个寄存器，映射在SL811HS的存储空间中。它们的定义见下面的表格中
SL811HS用Bit 5使在一个SOF包传输之后传输数据包使能。此位设为1时，下一个被使能的包将在下一个SOF发送之后传输。当设为0时，如果SIE空闲
的话，下一个包将马上传输。
如果Bit 7被设置了，SL811HS将自动的生成preamble包。这一位仅在集线器发包给低速的设备时使用。如果要与全速设备通信，这一位要设为0.
例如：
当SL811HS通过一个集线器与低速设备通信：
SL811HS的SIE应被设置为48MHz，也就是，寄存器05H的bit 5应设为0。
寄存器0Fh的bit 6应设为0，为全速DATA+和DATA-状态设置正确的极性。
Bit 7，Preamble位，在主机控制寄存器中应被设置为1
当SL811HS直接和低速的设备通信时：
SL811HS，寄存器0H的bit 5应设为1
寄存器0FH的bit 6应设为1，设置DATA+和DATA-为低速极性
这个状态下，bit 7忽略
5.2.3 SL811HS USB包传输的例子
SL811HS的存储器的设置如下：
03H-04H寄存器包含标识符PID，设备端点和设备地址
10H-FFH 包含USB所需的数据
5.2.4 SOF包的产生
SL811HS通过硬件自动的计算CRC5。不需要外部固件为SL811HS产生CRC 或SOF。
5.2.5 USB-A/USB-B主机基地址[01H，09H]
USB-A/USB-B基地址用于USB的读写操作，它是一个指向SL811HS存储缓冲器的地址。当转移数据从主机到设备时（OUT），USB-A和USB-B能在USB-A 或USB-B主机控制寄存器中为设置ARM置优先级。参见软件执行例子。
5.2.6 USB-A和USB-B主机基长度[02H，0AH]
USB-A/B主机基寄存器包含在SL811HS和主USB外围设备之间传输的最大包长度。本质上，它指定能被SL811HS传输的最大包长度。基长度指定被发送的数据包的大小。例如，在批量模式下，最大数据长度为64字节。在ISO模式下，最大数据包长度为1023，因为SL811HS只有八位长度，在ISO模式下，用SL811HS的最大的数据包长度为255-16字节。当主机基长度寄存器设为0时，0字节长度的包将被传输。
5.2.7USB-A/USB-B主机标识符，设备端点（写）/USB状态（读）[03H，0BH]
这个寄存器有二个模式。当读的时候, 这个寄存器提供包的状态，它包含已经被收到或传输了的与最后一个包相关的信息。寄存器依下列各项被定义。
当写的时候，这个寄存器为SIE引擎提供下次事务需要的PID和端点信息。所有16个端点能够被SL811HS寻址。
PID3-0 4-bit PID Field（见下表）
EP3-0 4-bit 端点值
5.2.8 USB-A/USB-B主机传输计数器（读），USB地址（写）[04H，0CH]
这个寄存器有两个功能。当读的时候，在包被传输时，这个寄存器包含剩下的字节数。如果溢出发生了，也就是，从USB设备接收到的包比指定的要大些，包状态寄存器的一位将被设置以标志这个状态。当写的时候，这个寄存器将包含主机想要通信的USB设备地址。
DA6-DA0 设备地址，最多127个设备
DA7 保留应设为0
开机时，这个寄存器将全部置0
在SL811HS之中，bit 0位用来允许硬件自动产生SOF（在SL11H中，bit 0位没有使用）
5.3.2 J-K程序状态[控制寄存器05H中的bit 3 和bit 4]
J-K强制状态控制和USB引擎复位用来产生USB复位条件。强制K状态用来外
5.3.3 低速/高速模式[bit 5 控制寄存器05H]
SL811HS被设计来与全速或低速设备通信。开机时，bit 5 被设为0，也就是，全速。与低速设备通信时有两种情况。
当一个低速的设备直接连到SL811HS时，寄存器05H bit 5 应被设为1且寄存器0FH的bit 6，输出颠倒，应被设为1来改变D+和D-的极性。
当一个低速设备通过一个HUB连接到SL811HS时，寄存器05H的bit 5 应设为0且寄存器0FH的bit 6应被设为0来为全速设备保持D+和D-的极性。另外，确保USB-A/USB-B主机控制寄存器[00H，08H]被设为1
5.3.4 节电模式[控制寄存器05H的bit 6]
当bit 6（悬挂）设为1时，传输传输器的电源将被关掉，内部随机存储器将进入悬挂模式，内部的时钟也将不可用。注意。USB总线上的任何动作（也就是，K状态，等等）将恢复正常操作。为了从CPU这边重新开始正常操作，应该做一个数据写周期（也就是，A0为数据写周期设为1）
5.3.5 中断允许寄存器，地址[06H]
SL811HS提供一个中断请求输出，它能工作于一系列的条件下。中断允许寄存器允许用户选择条件来产生一个中断给外部CPU。它提供一个单独的中断状态寄存器。用它来检测条件来发动中断。（参见中断状态寄存器）当一位被设为1时，相应的中断就允许了。
Bit 4位用来允许/禁止SOF定时器。为了利用这个位的功能，寄存器05H的bit 0位必须设为允许且SOF计数器0EH和0FH必须被初始化。
Bit 5位用来允许/禁止设备插入/移除中断
当寄存器05H的bit 6位设为1时，这个寄存器bit 6位将允许恢复探测（Resume Detect）中断。另外，这一位用于使能设备检测状态，就如中断状态寄存器位定义的那样。
5.3.6 USB地址寄存器，保留，地址[07H]
这个寄存器为从设备操作保留的设备USB地址。不能由用户写入。
5.3.7 中断状态寄存器，地址[0DH]
提供中断状态的读/写寄存器。通过写这个寄存器可以清除中断。为了清除一个
的传输（设备插入）或IDLE到SE0（设备移除）的传输发生在总线上时，这一位被设置。
Bit 6位由设备检测状态和恢复检测中断两者共用。当寄存器05H中的bit 6位设为1时，这一位是恢复检测中断位。另方面，这一位用来指示设备的存在，1为设备不存在，0为设备存在。这个模式下，这一位将连同bit 5位一个检测来确定一个设备是否插入或移除。
Bit 7位提供连续的USB DATA+的线状态。当用上面bit 5位和bit 6位已确定一个设备插入时，bit 7位用来检测插入的设备是低速还是全速。
5.3.8 当前的数据设置寄存器/硬件版本/SOF计数器低，地址[0EH]
这个寄存器有两个模式：
写这个寄存器会设置产生SOF到所有连接的外围设备。这个计数器基于12MHz
的时钟。为了设置1ms的定时器间隔，软件必须设置SOF定时器寄存器一个合适
5.3.9 SOF计数器高/控制寄存器，地址[0FH，读/写]
一个SL811HS的允许额外特征的内部位，SL11H不支持。为了SL11H的硬件向下兼容性，这一个寄存器不允许存取。
当SL811HS 全部特征位允许之后，USB-B寄存器可以设置。例如：设置1ms 的SOF时间：
寄存器0FH包含SOF定时器的高6位。寄存器0EH包含SOF定时器的低8位。定时器基于一个12MHz的时钟和一个计数器，从初始值数到0.为了设定时器为1ms，寄存器0EH应设为E0H，寄存器0FH，bit 0位到bit 5位应设为2EH。当寄存器05H 的bit 0位设为1时，定时器开始工作。为了给高低寄存器设置适当的值，用户必须操作如下顺序：
－存器0EH写入E0H
－寄存器0FH写入2EH，bit 0位到bit 5位。bit 6位和bit 7位应当设置为适当的功能：极性和主机/从。
－使能寄存器05H的bit 0位
注意：任何写寄存器0FH的操作将清除内部帧计数器。寄存器0FH在开机之后至少要写一次。内部帧计数器在每一个SOF定时器滴答之后增加。内部帧计数器是一个11位的计数器，用来追踪帧数。帧数在每一个定时器滴答之后增加。它的内容在每一毫秒通过SOF包传输给设备
当在读的时候，这个寄存器将会返回SOF定时器的64分之1的值。软件将会在初始化USB传输之前的当前帧利用这个寄存器确定可用的带宽。例如，确定可用的带宽：
在1ms时钟帧中最大滴答为12000（1除以12MHz，或者84ns），读到寄存器0FH 的值为（count×64）×84ns＝当前帧剩下的时间。USB位时间＝一个12MHz的时间。
寄存器0FH的值可用的剩下的位时间在这之间
BBH 12000位到11968（187×64）位
BAH 11968位到11904（186×64）位
6.0 物理连接
6.1.3 SL811HSUSB主机控制器引脚描述
SL811HS 28脚PLCC封装。它需要3.3V的直流电压。在3.3V时，典型的平均电流消耗小于20mA
注释：A0地址位用来允许地址或数据寄存器在I/O映射或存储器映射的应用时钟增效器CM引脚接12MHz的时钟时，接高电平；接到48MHz的时钟时，接地。在SL11H中，这个引脚设计为ALE输入引脚。
VDD的获得可以由USB提供。下面的图表是一个简单获得3.3V/30mA的方法。另一种方法是用一个3.3V的半导体调整器
X1/X2时钟需要外部匹配的12-48MHz的晶振或时钟
7.0 电气规格
7.1 完全最大范围
这个部分罗列了SL811HS的完全最大范围。超过这里罗列的参数将永久的毁坏这
[14]基本模式为12MHz晶振
[15]SL811HS可使用12MHz的时钟源
研华ARK-3420适用于信息管理的酷睿双核嵌入式工控 机 作为全球产业计算机(IPC)与自动化设备领导厂商的研华公司近期新推 出了一款酷睿双核嵌入式工控机产品– ARK-3420。研华嵌入式工控机ARK-3420 支持Intel® Core™2 Duo 处理器并且拥有内置Intel® GME965 芯片组。此外，它还具有功能强大的处理器和显示性能，支持 PCI/PCIe 扩展和双SATA HDD，因此ARK-3420 能够满足各种不同应用，包括 灵活的扩展性能 ARK-3420 提供了5 种扩展插槽选择：1) 2 PCIs;2) 2 PCIe x1;3) 2 PCIe x4;4) 1 PCI + 1 PCIe x1;5) 1 PCI + 1 PCIe x4。其前面板上设置有6 个功能键，经过编程可实现管理、升级、联网、维护、显示和报告功能。ARK-3420 支持 宽范围DC 电源输入：9 V ~ 34 V;支持多达2 个2.5 SATA HDD，能够为用户 提供充裕的存储空间。ARK-3420 所有的电子原件都由一个坚固紧凑、密封铝 制机箱保护，为设备提供了良好的抗冲击、抗震动和防尘等特性，非常适合恶 劣环境中的各种应用任务。此外，机箱还提供了良好的EMI 保护和被动冷却无 风扇散热系统。无风扇的操作环境大大降低的操作噪音。ARK-3420 的尺寸仅 为220 mm x 102.5 mm x 200 mm (8.66 x 4.04 x 7.87)，非常适合空间有限的应用环境中。ARK-3420 可以轻松地作为独立、壁挂式和台式应用，还可嵌入到其 它应用设备中。 杰出的显示特性 Intel® GME965 芯片组采用Intel® Clear Video 技术，能够提供清晰的图像和多重视觉效果。ARK-3420 提供了1 个用于双显示的DVI-I 接口、6 个USB 2.0 接口、2 个Giga LAN 端口、1 个音频接口、4 个COM 端口和2 个
嵌入式系统设计与综合实验设计报告 设计题目：简易数字电压计 专业： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 时间：
目录 一系统设计要求 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2设计内容 (3) 1.3设计要求 (3) 二、系统总体设计方案 (4) 2.1设计思想 (4) 2.2系统组成 (4) 2.3工作原理说明 (4) 2.4方案设计 (4) 三、系统硬件设计 (6) 3.1系统硬件设计方案 (6) 3.2系统硬件连线图 (6) 四、系统软件设计 (8) 4.1 ADC0808转换模块 (8) 4.2 LCD显示模块 (9) 4.3 主程序 (9) 4.4 程序算法分析 (9) 4.5关键程序段说明 (10) 五、系统调试及结论 (11) 5.1．调试方法 (11) 5.2．设计、调试过程中重点问题及解决方法 (11) 5.3.运行结果及结论 (12) 5.3.1运行结果 (12) 5.3.2结论 (15) 六、设计体会 (16) 七、参考文献 (17) 八、源程序 (17) 8.1 main主程序 (18) 8.2 LCD显示程序 (25) 8.3 字模程序 (31)
一、系统设计要求 1．1、设计目的 通过数字电压表的设计，使同学们进一步掌握： (1)AT89C51汇编语言程序的设计和调试； (2)信号电压的数字测量方法； (3)AD0808转换器的基本工作原理和应用； (4)微机基本应用系统的设计方法； 1.2、设计内容 设计一个基于单片机控制的简易数字电压表，利用A/D实现多通道采样模拟电压值，该数字电压表可以测量0~5V的3路输入电压值，并在LCD显示器上3路同时显示四位数的电压值或单路选择显示四位数的电压值（或在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示电压值）。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为士0.02V。通过按键任意设置电压上下限值，当电压超过上下限值时，LED或者蜂鸣器报警。 设计相应的A/D、键盘、显示接口电路，可在线键盘参数设置、定时检测、显示、报警。 1.3设计要求 (1)针对实验装置已有条件，设计电压测量原理线路； (2)编制相应的测试软件，实现电压测量； (3)实际上机调试，完成综合试验； (4)编写设计说明书（含原理图，程序及说明，实验方法，过程及结果）。
嵌入式智能家居控制系统设计发展策略 伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义[1]。目前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，但是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想[2]。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet和GPRS模块，则用户可以通过远程登录界面来了解家居环境信息[3]。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG高效压缩算法对视频图像进行压缩[2]，用户不仅可以通过浏览器监测家居环境信息，还可以访问Web服务器中的视频，同时，GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性[4]。 1 系统架构 系统采用S3C2440处理器作为主控芯片，该芯片是基于ARM920T 内核的RISC微处理，S3C2440处理器内部集成了很多控制器接口，便于与外部器件连接。整个系统通过传感器检测家居环境，USB摄像头采集视频数据。当系统接入Internet，用户就可以登陆家居管理主页，查看各种传感器的数据信息，操作室内照明灯，还可以浏览家居画面。当室内有危险时还能触发本地蜂鸣器报警，并能通过GPRS通信系统向用户发送紧急短信。整个系统的结构如图1所示。 图1 系统结构框图
1.1 硬件设计 （1）嵌入式微处理器 本设计使用TX2440A开发板进行设计。采用S3C2440处理器作为主控芯片，主频可以达到400 MHz，具有MMU管理单元、控制器、支持外部存储器，板载64 MB SDRAM，256 MB NAND Flash，LCD显示部分为3.5英寸TFT真彩色液晶屏，网络芯片为DM9000，1个10M 以太网RJ-45接口，4个USB Host，1个USB Slave B型接口。TX2440A 开发板上还扩展了丰富的接口，如蓝牙接口、CAN接口、ZigBee接口等，方便进行软件调试以及系统测试。 （2）视频采集模块 采用了ZC301摄像头，利用Linux提供的Video4 Linux API函数对USB摄像头采集视频数据[4]，然后将视频数据通过内部总线发送到视频流服务器MJPG-streamer上[2]，视频流服务器将视频图像数据进行压缩后，采用TCP/IP协议进行远程传输，再通过CGI函数集实现客户端与服务器的之间的交互，远端客户机通过浏览器就可以查看现场监控画面[1]。 （3）传感器模块 本系统采用DS18B20温度传感器采集室内温度；采用HIH-4000湿度传感器采集室内的湿度；采用DSM501A粉尘传感器来检测室内粉尘浓度；采用PIP探头LH1778为核心的检测电路来检测是否有人员入侵，并利用蜂鸣器进行本地报警和GSM短信报警。这些传感器模块通过S3C2440 的I/O口接到控制中心，并把采集到的信息发送到
嵌入式系统概述及与单片机区别说明 嵌入式的全称是嵌入式系统，英文是Embeded system，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电器工程师协会（U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。从这里我们可以看出两点，第一，嵌入式并不是一个通用的设备。第二，嵌入式必须和具体的应用相结合，设计上具有针对性。 所以可以看出来嵌入式是一个系统，嵌入式是需要把这个系统嵌入到设备中去，比如手机主板上的芯片就是嵌入到手机上的一个系统，整合了电脑的主板、CPU、硬盘、内存、网卡、显卡、电源的所有功能。也就是说嵌入式系统主要是从芯片的使用时的组织形态来命名的，更通俗的解释就是只要是被嵌入到设备中的芯片都可以叫做嵌入式系统。 嵌入式系统这个定义太广泛了，所以我们平时所讲的嵌入式更多的是从狭义上讲的，狭义上讲，嵌入式是为了区别于单片机。 我们经常把芯片中不带MMU（memory management unit）从而不支持虚拟地址，只能跑裸机或RTOS（典型如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等）的system叫单片机（典型如STM32、NXP LPC系列、新的NXP imxRT1052系列等），而把芯片自带MMU可以支持虚拟地址，能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android 这样的操作系统的system叫嵌入式。 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
研华继电控制器编程说明 看完本文，您可以触类旁通，了解研华其他的控制设备。欢迎交流：qq12778446，非聊编程，请勿加q。 下图是研华说明书中的例子： 一、命令说明 上面的例子是两种发送命令给研华控制器的方法。 方法1:#140005(cr) 这种是一次性发给一个控制器命令，可以使多个该控制器的通道闭合（通电）。 本命令的意思为控制总线上14号地址的所有通道（00），接收05的闭合指示。05中的5，转换为二进制为00000101（8通道控制器使用），也就是第0和第2通道通电。 测试：#010005(cr) （每个控制器默认出厂地址为01号地址。上述命令是ascii码，要写入串口，必须转换成HEX码，才能以byte数组方式写入串口，对应字符附后，转换结果为#=23,0=30,1=31,5=35，cr=0D,往里套即可） 打开串口后，点击开 果然0、2通道通电。 关闭：
全部通道不通电。 方法2:#151201(cr) 这种是给指定控制器指定通道发送闭合（通电）命令。一个命令，只控制单个通道。本命令的意思为控制总线上15号地址的2号通道（命令中的12，1不变，表示单通道控制，2表示2号通道），接收闭合指示（01固定，不变）。 测试：#011301(cr) （命令转换为HEX码，然后在以byte数组形式写入串口） 点击，开，3号标识的通道灯亮，即3号通道通道。 关闭： 全部通道不通电。此处关闭采用针对全部通道进行关闭的方式进行。 当然，也可以针对某个通道进行单独关闭，方法同开，就是(cr)前的1，变成0. 指关闭3通道的命令如下：#011300(cr)，转换后为233031313330300D 二、编程说明 以vb为例，下面是核心写入串口代码： 环境：请建立工程，加入串口控件MSCOMM32.OCX，建立窗体，加入3个按钮和2个text 框。
基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计 摘要：随着嵌入式技术、网络及信息技术的发展，针对人们对智能家居的追求，提出了一种基于ARM9的嵌入式智能家居控制系统的解决方案。介绍了嵌入式Linux系统的软硬件平台，结合实例阐述了嵌入式QT图形界面系统、嵌入式数据库SQLite等关键技术在嵌入式智能家居控制系统中的应用。该方案解决了控制系统的可视化操作问题，提高了系统数据管理效率，并具有通用性可移植到其他硬件或软件平台应用。 关键词：智能家居；ARM9；嵌入式Linux；Qtopia；SQLite 嵌入式系统以其占用资源少、专用性强、功耗低的特点使其广泛应用在移动通信、工业生产、安全监控等领域。针对人们对高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境的要求，提出了以Arm-Linux为平台的智能家居控制系统的设计。 1 智能家居控制器的总体设计 Arm-Linux嵌入式系统以其在性能、体积及功耗等方面的优势在智能家居领域得到越来越广泛的应用。系统采用基于ARM的嵌入式linux方案，系统分为五层分别为硬件层，系统引导层，系统层，应用支撑层及应用层。如图1所示应用层在Qtopia图形系统、SQLite数据库等的支撑下完成了电话报警、照明控制、安防控制、门禁控制以及网络浏览等应用。 2 系统硬件的设计 CPU处理器选用Samsung S3C2440A，其主频为400 MHz，资源丰富功能强大。内存为64M SDRAM，数据总线32bit，时钟频率高达100MHz。存储器为128 M掉电非易失NANDFLASH。LCD显示部分为具有4线电阻式触摸屏接口的35英寸真彩色液晶屏。网卡芯片为DM9000可自适应10／100 M网络，通过RJ45连接头可连接控制器至路由器或者交换机。智能家居控制模块通过RS485总线与主控制器进行通信。其硬件结构图如图2所示。
EC（Embed Controller，嵌入式控制器）是一个16位单片机，它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。EC在系统中的地位绝不次于南北桥，在系统开启的过程中，EC控制着绝大多数重要信号的时序。在笔记本中，EC是一直开着的，无论你是在开机或者是关机状态，除非你把电池和Adapter完全卸除。在关机状态下，EC一直保持运行，并在等待用户的开机信息。而在开机后，EC 更作为键盘控制器，充电指示灯以及风扇和其他各种指示灯等设备的控制，它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。主流笔记本系统中 现在的EC有两种架构，比较传统的，即BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC，然后EC通过LPC接到南桥，一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH中的，也就是和BIOS共用一个FLASH。右边的则是比较新的架构，EC和FLASH共同接到LPC 总线上，一般它只使用EC内部的ROM。至于LPC总线，它是INTEL当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。 EC上一般都含有键盘控制器，所以也称KBC。那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢？在这里我们先简单的分析一下。在系统关机的时候，只有RTC部分和EC部分在运行。RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息，而EC则在等待用户按开机键。在检测到用户按开机键后，EC会通知整个系统把电源打开，CPU被RESET后，会去读BIOS内一个特定地址内的指令（其实是一个跳转指令，这个地址是由CPU硬件设定的）。这里开始分两种情况，1 CPU发出的这个地址通过FSB到北桥，然后通过HUB-LINK 到南桥，通过LPC到EC，再通过X-BUS一直到达BIOS。在CPU读到所发出的地址内的指令后，执行它被RESET后的第一个指令。在这个系统中，EC起到了桥接BIOS和南桥（或者说整个系统）的作用，在CPU发出的地址到南桥后，会直接通过LPC到BIOS，不需要EC的桥接。 这里需要说明的是，对于台式机而言，一般是不需要EC的。这里原因有很多：比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能，他已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态；其次由于笔记本的键盘不能直接接到PS/2接口，而必须接到EC之上；还有就是笔记本有更多的小功能，比如充电指示灯、WIFI指示灯、Fn等很多特殊的功能，而且笔记本必须支持电池的充放电等功能，而智能充放电则需要EC的支持；另外，笔记本TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。这些原因导致了笔记本使用EC来做内部管理的必要性。 总体来说，EC和BIOS都处于机器的最底层。EC是一个单独的处理器，在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。 看到这里，我想大家也明白EC到底是呵方神圣。如果说BIOS 是底层系统的话，那EC 似乎更加底层
1、在CPU和物理内存之间进行地址转换时，（ B ）将地址从虚拟（逻辑）地址空间映射到物理地址空间。 A．TCB B．MMU C．CACHE D．DMA 2、NFS服务器通过调用/etc/rc.d/init.d中的portmap和nfs脚本启动，启动后它将通过寻找本地服务器的（ D ）文件，向网络上的子机提供NFS文件共享服务 A．/etc/hosts B．/etc/inittab C．/etc/inet.d D．/etc/exports 3、Linux下的Vi编辑器分别有命令行模式．插入模式．底行模式3种模式，从插入模式切换到命令行模式需要按( D ) A．回车键 B．i键 C．CTRL+I键 D．ESC键 4、安装Linux操作系统时需要设置分区，其中SWAP分区的作用是( C ) A．主分区 B．引导分区 C．交换分区 D．扩展分区 5、文件exer1的访问权限为rw-r--r--，现要增加所有用户的执行权限和同组用户的写权限，下列命令正确的是（ A ）。 A ．chmod a+x g+w exer1 B ．chmod 765 exer1 C ．chmod o+x exer1 D ．chmod g+w exer1 6、下列提法中，属于ifconfig命令作用范围的是（ B ）。 A．编译源程序B．配置网卡的IP地址 C．配置系统内核 D．加载网卡到内核中 7、一般可以用（ C ）实现自动编译。 A．gcc B．gdb * C．make D． vi 8、在FTP协议中，控制连接是由（ B ）主动建立的。 A．服务器端 B．客户端 C．操作系统D．服务提供商 9、进程有三种状态：（ C ）。 A ．准备态．执行态和退出态 B ．精确态．模糊态和随机态
研华ARK-3200嵌入式工控机 产品信息 类别：工控机 型号：ARK-3200 品牌：研华 品牌所属地区：中国 产品性能介绍 研华嵌入式工控机ARK-3202是一款具有丰富I/O功能的无风扇机箱，配有Intel? ATOM? 凌动处理器；继承ARK-3400系列的坚固机箱设计，并增加丰富的I/O接口, 包括DVI 和VGA 双显示、麦克输入、扬声器输出、双千兆位LAN、可选8-bit DIO、5个USB 2.0、板载GPS以及高达3个具有RS-422/485自动流控制的串行端口，是自动化应用的最佳选择。 厂家介绍 研华公司成立于1983年，是一家全球领先的电子平台产品和服务提供商。其业务范围包括完整的系统集成、硬件、软件、以客户为中心的设计服务和全球后勤支持，均由产业领先的后端办公电子商务解决方案进行保障。通过与解决方案伙伴的密切合作，我们能够为各种工业应用提供完整的解决方案。研华一直致力于高质量，高性能计算平台和制造的创新，公司的使命是通过提供值得信赖的电子平台产品和服务，开创全球e世纪的创新动力。研华产品的应用和创新永无止境。 产品规格 Intel? Atom? N270凌动处理器，最高可达1.6 GHz 双显示，可支持宽屏 支持2 GbE,5 USB 2.0和5 COM端口 支持电信模块，如WLAN or HSDPA GPS（板载）更好的便于车载的应用 IP40防护等级 产品特点 1、耐高温及环境适用性 能在高/低温、冲击、震动、电磁干扰、潮湿、粉尘和盐雾等恶劣环境下长期正常使
用。 2、防尘性 极佳的风扇滤网及机构设计, 防止灰尘进入 3、防震防冲击 采用极佳的软垫材质及摆设, 防止各方向来的冲击 4、防EMI/EMS 1.2 mm强度,很好防止EMI外露, 干扰其它零阻件 5、电源 支持PFC 及冗余电源, 有效使用电源效率 6、维修时间比较小 SBC+背板设计, 能大幅缩短维修时间商用台式机维修需换下所有介面卡，及螺丝，维修需换下所有适配卡,及螺丝，花费极大时间费极大时间。 7、产品生命周期长 与intel 达成核心策略伙伴, 达到5年生命周期商业机半年到1年 8、高MTBF 选料上采用工业级零组件,确保机器能长时间运转连续运转下,通常只有1年寿命。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/214520441.html, 基于嵌入式的智能家居控制系统设计 作者：赵桂云李贺宋白玉胡正跃夏梓超 来源：《电脑知识与技术》2017年第16期 摘要：本系统选用基于ARM920T内核的S3C2440微处理器作为主控制器，使用Linux作为系统内核；QT设计用户界面；使用TCP/IP协议通信；GPIO口控制门口电机、窗台电机、烟雾传感器、灯、光传感器等功能模块。 关键词：$3C2440；Linux；QT；无线网络；GPRS 1概述 智能家居的概念早在二十世纪80年代初就已经提出。以“住宅电子化”实现，到了80年代末，逐步提出了“住宅智能化”，也就是现在所说的智能家居的原型。智能家居是一个以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境。它的研究与设计将优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性，甚至合理控制各种能源的使用。相比于国外，我国对智能家居系统的相关产品的研发起步较晚，主要有三种技术方案，它代表着中国智能家居行业不同时期的技术特点，PC架构的智能控制系统出现于中国智能家居的萌芽阶段，基本上停留在向使用者展示智能家居的概念，实用性不强，属于第一代。目前很多中国智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统，在实际中得到了广泛的应用，但是随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。进行智能家居的嵌入式控制系统的设计，可以推动智能家居行业的发展，扩大嵌入式在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。 2总体设计方案 2.1总体设计方案 本文根据用户在现代生活中，对居住环境的便捷性、安全性、舒适性等方面的需求，设计了一种新型多功能智能家居控制系统，总体方案框图如图1所示，室内总控制系统通过无线网络，实现了对门禁模块、灯光模块、窗帘模块、通讯模块、报警模块、RFID模块等多个功能模块的控制。 2.2系统硬件架构 室内总控制系统采用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器作为主控芯片。 S3C2440内部集成触摸屏控制器，支持TFT/SNT屏，本系统选用4.3寸液晶屏，实现人机交互界面的建立。总控制系统连接一个USB摄像头，实现对室内环境的实时监控。总控制系统通过GPRS模块实现与外部的连接，让用户出门在外也可以通过手机对室内情况进行控制。总控制系统通过GPIO口来控制门口电机、光传感器、烟雾传感器等功能模块。系统硬件架构如图2所示。
嵌入式处理器的主要特点 创易电子整理出品，创易更懂电子， https://www.doczj.com/doc/214520441.html,/ 全系列阻容感一本全掌控。 2.1嵌入式微处理器的优点 2.1.1 低功耗 2.1.2功能丰富 2.1.2其他 2.2嵌入式微处理器的特点 三常用处理器概况 3.1 处理器分类现状 3.1.1嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 3.1.2 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 3.1.3 嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 3.1.4嵌入式片上系统(System On Chip) 3.2 处理器的主要参数 3.2.1主频 3.2 处理器的缓存 四处理器比较 4.1 嵌入式控制器和嵌入式处理器的比较 4.2 常见处理器简介及特点 4.2.1 ARM处理器 4.2.2 MIPS 4.2.3 Power PC 4.2.4 X86 4.2.5 DSP 4.3 应用领域 4.3.1 ARM 4.3.2 MIPS 4.3.3 PowerPC 4.3.4 X86 4.3.5 DSP 随着数字信息技术和网络技术高速发展，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面中。国内外各种嵌入式产品进一步开发和推广，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，据不完全统计，目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列，其中8051体系的占有多半。生产8051单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品，仅Philips就有近100种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64KB到16-32MB，处理速度从O.IMIPS到2000MIPS, 常用封装从8个引脚到144个引脚。 嵌入式开发人员面临的主要挑战是如何选择一款最合适的处理器，既不会为了提高性能而超
LEC-7920桌面型嵌入式工业控制器 Intel Core CPU，带2×LAN,2×COM,DVI-D/DVI-I显示 特点 支持intel 酷睿i7-620M/i5-520M CPU 内置2G DDR3内存，2×DDR3 SO-DIMM，最大支持 到8GB DVI-I和DVI-D双显示 2×Intel GbE，1×RS-232，1×RS-232/422/485 4×USB 2.0，4×DI/O，1×Mic in/Audio out Mini-PCIe扩展及SIM读卡器插槽 支持9~30VDC宽电源输入，A TX开关控制 电源及IDE指示灯状态显示 支持Linux，XPE/WES2009，XP PRO，FES，WS7E， WS7P，WIN 7 PRO-E操作系统 概述 LEC-7920是一款高性能嵌入式工控机，支持Intel i7/i5 Socket CPU。英特尔i5/i7处理器使得LEC-7920具有超高的数据处理能力和硬件视频解码能力，英特尔高清显卡通过DVI-I和DVI-D端口为机器提供了高清晰的播放能力，千兆以太网确保了顶尖的网络功能。此外，LEC-7920还提供了多种插槽支持，增加了更多扩展机会。
硬件规格 数字I/O DI/O 4×DI/O （DB9 Female ） 4路DI 逻辑0：0 ~2VDC 逻辑1：5 VDC 4路DO 逻辑0：0 VDC 逻辑1：5 VDC/50mA 显示 图形控制芯片 Intel GMA HD Graphics 显示 DVI-I+DVI-D 分辨率 DVI-I:2536×1920 DVI-D:2536×1920 机械特性 尺寸 277（W ）×54（H ）×194（D ）mm 净重 3.1kg 工作环境 工作温度 -20~55℃ 工作湿度 5~95%，无凝结 存储温度 -40~80°C 电源需求 输入电压 +9~30VDC ，A TX 电源适配器 75W ，+19V@3.95A 接头 DC Jack /Lock 典型功耗 50W 安规认证 EMC CE,FCC 环境 RoHS 可靠性 报警工具 内建凤鸣器和RTC （实时时钟） 看门狗 内建WTD （看门狗时钟） 保修期 2年内免费维修，终身维护 订购信息 系统 CPU Intel i7-620M 双核2.66GHz Intel i5-520M 双核2.4GHz 芯片组 HM55 DRAM 内置2G DDR3，2×SODIMM （最大8GB ） 操作系统 Linux , XPE/WES2009, XP PRO FES, WS7E, WS7P , WIN 7 PRO-E 存储扩展 1×2.5’’ HDD/SSD, 1×SA TA-DOM 扩展总线 1×Mini-PCIe with SIM card reader 其它接口 6×USB2.0（2个在内部） LAN 口 LAN 2×Intel 82547L ，RJ45接口 数据传输率 10/100/1000Mbps 串口 串口数量 2个 接头 DB9 Female 串口通讯参数 串口标准 1×RS-232/422/485，1×RS-232 数据位 5，6，7，8 停止位 1，1.5，2 奇偶校验 None ，Even ，odd ，Space ，Mark 流量控制 RTS/CTS ，XON/XOFF ，RS-485自动流控 通信速率 RS-232：50bps~115.2Kbps RS-485：50bps~921.6Kbps 串口信号 RS-232 TxD,RxD,DTR,DSR,RTS,CTS,DCD,GND RS-422 TxD+， TxD-， RxD+， RxD-， GND 2-wire RS-485 Data+， Data-， GND 声音 Mic in 1×Phone jack Audio out 1×Phone jack LEC-7920：2×千兆LAN ，2×COM ，DVI-D/DVI-I 双显示，SATA ，Mic in/Audio Out ，4×USB ，Mini-PCIe 扩展，SIM 读卡器
一、工控机简介 工控机全称为工业控制计算机，英文简称IPC（Industrial Personal Computer），是计算机 的一种。 现代工业系统中，在工业生产自动化的过程中，控制系统以工控机为核心，处理来自工业系 统的各种输入信号，并根据控制系统的要求将处理结果输出到执行机构，去控制生产过程， 同时对生产进行监督和管理。早期传统的工控机，主要应用于轨道交通、工业自动化、能源、军工等领域，近几年，随着科技的发展和社会的进步，工控机亦被应用于其他细分领域，例 如医疗、零售、游戏、网络、通信等智能设备和自动售货机等。 下图为整理的工控机简介脑图 二、安卓工控机厂家简介 国内传统的工控机厂商，一般可分为两个主要类别，一是创立于台湾，后引进大陆或者 在内地设置子公司的；一类是内地本土创立的品牌；现在规模较大和品牌知名度较高的厂家，大都集中在上世纪九十年代和本世纪初成立，其中一些品牌，例如研华、凌华、研祥、华北等，已经走向国际，在国际市场上也有较高知名度。 而嵌入式工控机，尤其是安卓系统的工控机，正是近五年才慢慢出现，尤其近几年新零售／ 自动售货机行业的火爆，加速了安卓工控机的开发和成熟，涌现出一批新的工控机生产厂商 和品牌，同时一些传统的工控机厂商也开始研发并推出安卓工控机。 下表是小编根据当前掌握的信息，梳理而成的安卓工控机的部分厂商和品牌信息（排名不分 先后）：
三、安卓工控机选型注意事项 1、端口数量：用户连接外部设备。（串口、网口、USB、显示等） 2、串口类型：普通常见的232，或者工业常见的485或422； 3、CPU：是否需要低功耗的；
4、应用环境：温湿度／粉尘耐受度／抗震抗冲击级别／防水等级／电磁干扰／平均故障时间等； 5、系统：安卓工控机上的安卓系统一般都是裁剪过的，是否满足需求，对方技术是否支持变动； 6、内存：根据软件团队的需求、开发文件安装包的大小等综合考虑确定。 7、散热：大部分设备（尤其是自动售货机）都需要24小时持续运营，因为对于工控机持续运行的发热及散热情况要重视，不同品牌的工控机持续发热及散热状态不一致，会影响设备的运行稳定性。 8、合作商：此品牌和型号的工控机已经应用于设备的品牌及数量等，市场的验证永远是产品升级和优化最靠谱的方式。
?ATmega16片内的SRAM为1KB，Flash ROM为16KB，EEPROM为512字节（p17） [在8位单片机中，所有变量共享1KB的SRAM]， ?mega16有5种复位源(上电复位、外部复位、看门狗复位、掉电检测复位、JTAG AVR复位)。模数转换单元是10位的ADC，（ATmega8有一个10位的逐次逼近型ADC。）有3种参考电压输入可供选择，分别是外部引脚AREF、AVCC、2.56V片内基准电压。 有4组GPIO，一共32个GPIO；片内集成4 种不同频率的内部时钟，其频率分别是1MHz,2MHz,4MHz,8MHz。Mega16单片机的定时器模块有3个中断，分别是比较匹配中断、溢出中断、事件捕捉中断. Mega16单片机的定时器Timer0具有四种工作模式，分别是普通模式、CTC模式、快速PWM模式、相位修正PWM模式。（课本P.251~P.254） ?AVR属于8位单片机，Mega8，Mega16都是8位的嵌入式处理器。 ?ICC集成开发环境中，unsigned int/int 类型的变量占2个字节，unsigned char/char占1字节。 ?采用行列扫描式按键，6个IO口最多可以扩展9个按键（3+3=6，3*3=9） ?配置外部中断INT0 为下降沿触发的方法是：_MCUCR |=(1< 基于ARM嵌入式智能控制器的设计与实 现 基于ARM嵌入式智能控制器的设计与实现 类别：嵌入式系统 0 背景利用嵌入式技术，给工业系统安装智能控制器，对其进行在线监控和检测，就能及时发现故障并处理，从而不但保证工业系统始终处于良好的运行状态，同时也减轻值机维护人员的负担。面向工业应用的智能控制系统一般包括如下功能：多路模拟量和开关量的实时采集并显示、通过控制器或上位机进行启停等命令控制、工作状态采集并记录、数据上传、故障记录并报警、历史数据保存、定时开关机等，同时还应具有网络数据传输与控制和软件升级功能。传统的智能控制器一般多采用8位单片机实现，但随着实际功能复杂度的增加，尤其是实现大量数据采集和保存、彩色图形交互和网络通信等，单片机已很难满足实时控制的要求。因此，采用32位ARM处理器来实现的方案是较为理想的选择。 1 智能控制器硬件平台根据功能需求，系统主控芯片采用S3C44B0X。该处理器是基于ARM7TDMI内核SOC芯片，片内集成LCD控制器、SDRAM控制器、RTC、UART和ADC等模块，这为硬件系统的设计带来方便同时也提供系统可靠性。除此之外，硬件上还需扩展存储系统、键盘液晶、CPLD芯片、串口通信、网卡通信等模块。存储系统选用较大容量的Nor Flash来存放代码和工作过程中需记录的数据。LCD采用320×240的STN 彩色液晶屏幕，模拟量数据采集采用内部ADC和外扩多路选择器，开关量采集与控制采用CPLD芯片来实现I/O口的扩展。系统硬件总体框图如图1所示：2 智能控制器软件总体方案概述智能控制器软件部分主要包括启动模块、系统初始化模块实时时钟显示、IIC键盘、串口通信、液晶显示、网络通信、数据采集及控制、数据保存及故障记录和自动升级等模块.软件系统流程图见图2。 3 软件主要设计方法 3.1 IIC键盘和开关量处理本系统采用一片CPLD来扩展I/O端口，并利用S3C44B0X处理器的PF1和PF5等IO端口来模拟IIC协议完成数据通信。首先使用vhdl硬件描述语言设计IIC协议的硬件电路，并下载到CPLD芯片中，主要完成对外部端口的输入采集和输出控制以及与主处理器的通信。按照此协议标准，编写数据传输的启动停止、数据接收发送以及确认位接收等子程序。调试时应注意SDA和SCL信号的时序关系。由于此种方式下处理器只能通过查询方式才能判断是否有键按下，因此本设计采用定时器定时几毫秒来读IIC接口片内数据，主程序判断按键标记。此外，系统的32路开关量实时控制也是通过此接口来实现。 3.2 GUI显示良好的人机交互设计给系统的操作带来方便。嵌入式系统中的GUI设计应综合考虑代码占用的资源、GUI响应的速度和易于使用三个因素。若移植成熟的GUI 源码，占用资源太大，响应速度相对较慢，本设计采用面向对象的设计方法，合理的定义了一些数据结构，使得图形化显示既满足要求，又具有良好的扩展性。依据人机界面设计的具体要求，分析显示数据的特点，为方便参数的 单片机和嵌入式系统概述 第一章单片机（和嵌入式系统）概述 1.1 单片机（和嵌入式系统）的发展 1.1.1计算机发展的三个浪潮 1第一个浪潮（1946?1975 ）,大型机硬件导向：计算机只能由专家操作, 把处理后的信息交用户使用，信息处理与使用分离。一集中处理时代2第二个浪潮（1976?1993 ）台式计算机导向：PC机普及，信息由处理 者个人享有不能互发信息，难以共享。信息处理与使用者结合。一分散处理时代3第三个浪潮（1994?？），网络导向：计算机通过网络互连进行全球通信，引入网络就是计算机的新概念。软件可以象数据一样驻留在网络上，软件程序可以实时执行，用户可随时到达存放所需程序的地址，而不受计算机类型和操作系 统的限制。信息收集、处理、分析和存储都商业化。T网络处理时代 1.1.2计算机发展简史 第一代到第四代计算机都是以电子器件的发展更新来划分的，而第五代以后的计算机则是以设计思想的更新来划分。 1 第一代电子管计算机（1946?1958 ） （1）硬件 逻辑器件：电子管和继电器 内存：汞延迟线，静电存储管，53年出现磁芯（统治20年） 外存：磁带机、穿孔纸带机和卡片机，56年IEM生产磁盘机 （2）软件：54年以前几乎没有软件，主要用机器语言--二进制代码指令 后期发展了汇编语言 (3)性能 运算速度：几千次到几万次 平均稳定运行时间：几小时 (4)特点 体积大、功耗大、价格大，速度慢、容量小、可靠性差 (5)典型机器 佃42年美籍保加利亚人，爱荷华州立学院数学系文森特■阿培纳索夫(Vincent Atanasoff)与其助手克里夫德贝利(Clifford Berry)研制成功世界上第一台数字电子计算机ABC。采用300个电子管，用电容器做存储器，穿孔卡片作为辅助存储器，运算速度为1次/s。用于解线性代数方程。1973年美国法院把发明权归属于阿培纳索夫。 由美国宾夕法尼亚大学的工程师埃克特(J.Presper Eckert)和物理学家毛希利(John.W.Mauchly)于1945年12月研制成功，于1946年2月正式公开表演数字式电子计算机ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)。佃47年运到马里兰州陆军阿伯丁试炮场的弹道研究实验室正式使用。 用了 1 8 8 0 0只电子管、12 bit字长、内存17 kB, 300次乘法/s, 5000次加法/s，占地165 m2,重量3 0 T,耗电15 0 kW。 1953年4月IEM—701 1954年11月IEM—650 研华工控机基础教程（完整版） 第一部分 引言 工业控制计算机，中文简称工控机，英文简称IPC（Industry Personal Computer），在工业自动化背景下应运而生。伴随着PC产业的发展，得到了长足的发展。尽管IPC在架构上也是基于X86为主，在用户使用端和PC电脑产业相同，但与个人PC电脑产业的发展却完全是不同的道路。个人PC通常分为家用电脑和商用电脑两大类。对于家用电脑，是以时尚的外形、较高的显卡性能、多媒体显示性能、丰富的扩展性能、多声道声卡等方面作为吸引消费者的卖点，有些高档家用电脑甚至配备遥控器，时尚的音响，俨然一个家庭多媒体中心。对于商用客户，则是通过稳重的外观、完备的售后服务、有限的扩展性能、高速度的运算速度等来吸引商用客户采购。 工控电脑是完全不同的设计理念，工控电脑更多的是在恶劣的环境下使用，对产品的易维护性、散热、防尘、产品周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求。因此在设计和选择工控机平台的时候，考虑的更多的是机构的设计，然后才是对性能等的考虑。 第二部分 正文 一、工控机的设计分析与选择。 1、工控机的尺寸设计 工控机在很多情况下使用是应用于某个系统之中，因此常常被放置在某个设备之中或上架。因此对尺寸有较严格的要求。根据用户的使用情况，分为上架式和壁挂式两种设计。 上架式：现在市场上最为常见的研华工控机IPC－610就是标准的4U高度19英寸上架式机箱。可以应用在标准的机柜之中。如图1所示： <图1> IPC-610H 针对客户的不同需求，我们会提供1U、2U、3U、4U、5U和7U高度的机箱。 一般来说，在1U或2U的机构设计上面。由于机箱体积有限，但CPU的功耗日益加大（最新的P4CPU功耗已超过100W），因此内部散热风流设计变成了厂商面临的最大问题。而机构散热设计的功力在很大程度上反映了 一个厂商的技术实力。（关于机构散热的设计我们会在后期的文章中讨论）。 对于1U工控机，多用于对体积要求较高的电信领域，大多配合上架使用，工控机厂商通过PICMG1.0架构的CPU卡的体积优势，配合1U高度的蝶型底板，可支持最高2个PCI全长卡。从而满足某些要在1U机箱中集成某些特殊规格卡的用户需求。 对于4U，7U的机构设计，由于机箱的体积变大，在狭小机箱中面临散热因素已不是主要考基于ARM嵌入式智能控制器的设计与实现.
单片机和嵌入式系统概述
研华工控机——基础教程
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