嵌入式9

嵌⼊式期末复习资料（9）第⼀章嵌⼊式系统概论本章主要内容：1.什么是嵌⼊式系统（嵌⼊式系统是计算机软件与计算机硬件集成在⼀起，并嵌⼊到应⽤对象内部的计算机系统）嵌⼊式系统是以应⽤为中⼼，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适⽤于应⽤系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专⽤计算机系统。

它⼀般由嵌⼊式微处理器、外围硬件设备、嵌⼊式操作系统以及⽤户的应⽤程序等四个部分组成，⽤于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

2.嵌⼊式系统分类（按技术复杂度分类：⽆操作系统控制的嵌⼊式系统NOSES；⼩型操作系统控制的嵌⼊式系统SOSES；⼤型操作系统控制的嵌⼊式系统LOSES。

按⽤途分类：军⽤，⼯业⽤，民⽤。

）系统级，板级，⽚级芯⽚级嵌⼊含程序或算法的处理器模块级嵌⼊系统中的某个核⼼模块板系统级嵌⼊主计算机系统3.嵌⼊式操作系统分类（按照源代码分类：商⽤型和开源型；按照实施性能分类：强实时性型和普通实时型；按内核结构分类：单内核型和为内核型。

）按⽤途分类：军⽤/民⽤按载体分类：宇航/车载? ? ?按通信性质分类：⽆线/有线按⽹络性质分类：联⽹/单机按环境分类：普通/恶劣按功耗分类：低功耗/普通功耗主要分类⽅法按硬件软件性质根据控制技术的复杂度可以把嵌⼊式系统分为三类：⽆操作系统控制的嵌⼊式系统NOSES，Non-OS control Embedded System；⼩型操作系统控制的嵌⼊式系统SOSES，Small OS control Embedded System；⼤型操作系统控制的嵌⼊式系统LOSES，Large OS control Embedded System。

4.嵌⼊式处理器特点,常见缩写特点：1.对实施多任务有较强的⽀持能⼒，能完成多任务处理，并且中断响应速度快2.处理器结构可扩展3.内部集成了测试电路4.低功耗常见缩写：通⽤型嵌⼊式微处理器（简称：EMPU，或者MPU）微控制器（MCU）数字信号处理器（DSP）(嵌⼊式DSP处理器：EDSP）混合处理器和⽚上系统（SOC）嵌⼊式双核处理器，双核（dual core）；多核处理器，多核DSP。

ARM9嵌入式系统设计课程论文论文题目：嵌入式ARM9 micro2440底板制作论文一、摘要为适应嵌入式技术在现代工业及电子等更多领域的广泛应用,通过对ARM9嵌入式微处理器芯片S3C2410的研究,设计出基于S3C2410核心板的嵌入式系统开发底板,更多的需求及功能可在其底板上进行扩展与实现。

首先对ARM9嵌入式微处理器S3C2440进行介绍,然后给出了基于S3C2440核心板的嵌入式系统开发底板的设计与功能扩展,包括开发板总体设计,电源模块设计,各种通信模块设计如串口、JTAG接口、网络接口、CAN总线通信接口等。

该模板的设计实现了嵌入式系统在更多更广泛领域应用的灵活性。

关键词ARM9 S3C2440 嵌入式微处理器嵌入式系统AbstractToadaptingfortheembeddedtechnology’sapplicationwidelyinthe modernindustry,electronandsoon,itisthedesignfortheembeddeds ystemexploitationmotherboardbasedonS3C2410coreboardthrought heresearchonARM9embeddedmicroprocessorS3C2440.Moredemandand functioncanextendandcometrueonthemotherboard.Firstly,introd uceARM9embeddedmicroprocessorS3C2440.ThenintroducethedesignfortheembeddedsystemexploitationmotherboardbasedonS3C2410co reboardandthefunctionextend,includingexploitationmotherboar ds’collectivitydesign,powers upplydesign,allkindsofcommunic ationmoduledesign,suchasserialinterface,JTAGinterface,netwo rkinterface,CANbuscommunicationinterfaceandsoon.Themotherbo ard’sdesignhasrealizedtheembeddedsystemapplication’sflexi bility.Keywords ARM9 S3C2440 Embeddedmicroprocessor Embeddedsystem 二、ARM简介如果说，“嵌入式”是2008年电子工程师谈论得最多的词之一，2009年谈论得最多的一个词就是“ARM”。

The University of South China嵌入式系统课程设计题目基于ARM 嵌入式系统的拟人机器人控制器的设计学院名称电气工程学院指导教师黄智伟教授班级电子071 班学号20074470114学生姓名王仁茂2010年11月30日摘要为满足低成本、高性能的要求, 提出在拟人机器人控制器的设计中引入基于ARM 处理器和RTO S (Real2timeO S) 的嵌入式系统。

使用ARM 9 处理器S3C2410 和RT2Linux构建小型拟人机器人控制器的系统架构, 以拟人机器人的行走控制为例, 从硬件和软件上介绍了控制器的实现方法。

硬件选用高集成度的嵌入式处理器并采用模块化设计; 软件开发中使用Petri 网建模并利用Linux 良好的驱动程序框架,降低了开发难度, 提高了系统的可扩展性。

最后给出了在机器人避障中的应用, 验证了控制器方案的可行性, 为拟人机器人的进一步研究提供了平台。

关键词: 拟人机器人; 舵机; 嵌入式系统; Petri 网; 设备驱动。

AbstractA low cost, high performance humanoid robot controller was developed based on the ARM processor and the RTOS( real2time OS). The controller system architecture consists of aS3C2410 chip with the ARM 9 co re running RT2Linux. The implementation including hardware and software is illustrated by a robot walking example. The hardware platform uses a modular design with a highly inter grated embedded CPU.A Petri net is used to model the control flow. The software is based on the Linux device driver frame with simplifies the system and improves the expansibility. The control system successfully enabled the robot to evade obstacles and provides a platform for further development of humanoid robots.Key words: humanoid robot; servo; embedded system; Petri net; device driver；目录1.设计简介 (4)1. 1 嵌入式系统简介 (4)1. 2 拟人机器人简介 (5)1. 3 嵌入式系统设计简介 (7)2．拟人机器人系统架构 (10)2. 1 拟人机器人机械结构设计 (10)2. 2拟人机器人控制器硬件设计 (11)2. 3 拟人机器人控制器软件设计 (13)3 拟人机器人步行控制方案 (14)4 应用实例 (18)5 心得与体会 (19)6参考文献 (20)1 设计简介1.1嵌入式简介根据国际电气和电子工程师协会（IEEE）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”，原文为devices used to control,monitor,or assist the operation of equipment,machinery or plants.目前，国内普遍认同的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

ARM9嵌入式处理器S3C2440实现了远程图像光线监控系统对图像监控系统，用户常常提出这样的功能需求：希望能够监控距离较远的对象这些对象有可能分布在郊区、深山，荒原或者其他无人值守的场合；另外，希望能够获取比较清晰的监控图像，但对图像传输的实时性要求并不高很明显，用传统的PC机加图像采集卡的方式很难满足这样的需求。

在嵌入式领域，ARM9系列微处理器在高性能和低功耗方面提供了最佳的性能，因此选用ARM9嵌入式处理器S3C2440设计实现了一个远程图像光线监控系统通过这个系统，可以远在千里之外控制一个摄像机进行图像采集并回传。

如果这个摄像机有一个485接口的云台，还可以通过互联网远程控制摄像机的取景角度、镜头拉伸、聚焦等功能除了获取图像数据．系统还提供了多路开关控制和数据采集功能，可以连接温度、湿度等各类传感器和控制红外夜视灯等其他外部设备的开关状态。

最后，通过GP RS或C DMA无线通信模块及Internel互联网将数据传至任何地方。

1 系统设计本系统采用三星公司的S3C2440嵌入式处理器和arm-linux 2.4.26操作系统；S3C2440使用ARM920T内核，主频是400 MHz；除了集成通用的串口控制器、USB控制器、A/D转换器和GPIO等功能之外，还集成了一个摄像头接门（CAMIF）（这个接口是远程图像采集的核心部分）。

系统在S3C2440处理器的控制下，从CCD摄像机采集模拟视频信号，然后经过编码、DMA传输到内存缓冲，接着由软件对内存中的数字视频数据进行压缩和打包．最后通过通信单元将图像以IP包的方式发送到监控中心的服务器。

整个系统的硬件结构原理如图1所示1.1 图像采样接口S3C2440的摄像头接口（CAMIF）支持ITU-R BT.601/656 YCbCr 8比特标准的图像数据输入，最大可采样4096×4096像素的图像。

摄像头接口可以有两种模式与DMA控制器进行数据传输：一种是P端口模式，把从摄像头接口采样到的图像数据转为RGB数据，并在DMA控制下传输到SDRAM（一般这种模式用来提供图像预览功能）；另一种是C端口模式，把图像数据按照YCbCr 4:2：0或4:2：2的格式传输到SDRAM（这种模式主要为MPEG-4、H.263等编码器提供图像数据的输入）。

arm9 芯片ARM9芯片是一款由ARM公司开发的低功耗、高性能的嵌入式微处理器芯片。

它以其出色的性能和低功耗而在嵌入式系统领域得到了广泛应用。

下面将从架构、特征、应用领域等方面对ARM9芯片进行详细介绍。

首先，ARM9芯片基于ARMv5TE架构，采用了精简指令集(RISC)的设计理念，使得该架构具有高效的指令执行速度和低功耗的优点。

ARM9架构还支持32位数据宽度，具有多种不同的运行模式，如用户模式、系统模式和特权模式，从而适应不同的应用场景。

此外，ARM9还支持多种外部设备的接口，如UART、SPI、I2C等，便于与其他外设进行通信。

其次，ARM9芯片具有出色的性能。

它采用了高度流水线的执行单元，能够以较高的频率运行，同时还具备快速的内存访问能力。

此外，ARM9芯片还配备了独立的存储管理单元(MMU)，可以提供虚拟内存映射和内存保护功能，从而提高系统的安全性和稳定性。

ARM9芯片还具有低功耗的优势。

它采用了先进的CMOS工艺，有效降低了功耗。

此外，ARM9芯片通过硬件加速器和高效的数据缓存等技术，能够实现高性能的同时减小功耗。

这使得ARM9芯片非常适合电池供电的移动设备和低功耗要求的嵌入式系统。

ARM9芯片在各个领域都有广泛的应用。

首先，它可以应用于智能手机和平板电脑等移动设备中，提供强大的计算能力和出色的功耗控制。

其次，ARM9芯片也广泛应用于智能家居、智能交通等物联网领域，通过其高度集成和低功耗特性，实现设备的互联互通。

此外，ARM9芯片还可以应用于嵌入式控制系统、工业自动化等需求高性能和低功耗的领域。

综上所述，ARM9芯片作为一款具有出色性能和低功耗的嵌入式微处理器芯片，在各个领域都有广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和完善，相信ARM9芯片将会在未来发展更加繁荣。

北航ARM9嵌⼊式系统实验实验三uCOS-II实验实验三 uCOS-II实验⼀、实验⽬的在内核移植了uCOS-II 的处理器上创建任务。

⼆、实验内容1）运⾏实验⼗，在超级终端上观察四个任务的切换。

2）任务1~3，每个控制“红”、“绿”、“蓝”⼀种颜⾊的显⽰，适当增加OSTimeDly()的时间，且优先级⾼的任务延时时间加长，以便看清三种颜⾊。

3）引⼊⼀个全局变量BOOLEAN ac_key，解决完整刷屏问题。

4）任务4管理键盘和超级终端，当键盘有输⼊时在超级终端上显⽰相应的字符。

三、预备知识1）掌握在EWARM 集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。

2）了解ARM920T 处理器的结构。

3）了解uCOS-II 系统结构。

四、实验设备及⼯具1）2410s教学实验箱2）ARM ADS1.2集成开发环境3）⽤于ARM920T的JTAG仿真器4）串⼝连接线五、实验原理及说明所谓移植，指的是⼀个操作系统可以在某个微处理器或者微控制器上运⾏。

虽然uCOS-II的⼤部分源代码是⽤C语⾔写成的，仍需要⽤C语⾔和汇编语⾔完成⼀些与处理器相关的代码。

⽐如：uCOS-II在读写处理器、寄存器时只能通过汇编语⾔来实现。

因为uCOS-II 在设计的时候就已经充分考虑了可移植性，所以，uCOS-II的移植还是⽐较容易的。

要使uCOS-II可以正常⼯作，处理器必须满⾜以下要求：（1）处理器的C编译器能产⽣可重⼊代码可重⼊的代码指的是⼀段代码（如⼀个函数）可以被多个任务同时调⽤，⽽不必担⼼会破坏数据。

也就是说，可重⼊型函数在任何时候都可以被中断执⾏，过⼀段时间以后⼜可以继续运⾏，⽽不会因为在函数中断的时候被其他的任务重新调⽤，影响函数中的数据。

（2）在程序中可以打开或者关闭中断在uCOS-II中，可以通过OS_ENTER_CRITICAL()或者OS_EXIT_CRITICAL()宏来控制系统关闭或者打开中断。

这需要处理器的⽀持,在ARM920T的处理器上，可以设置相应的寄存器来关闭或者打开系统的所有中断。

嵌入式arm 9说明书尊敬的用户：您好！感谢您选择我们的嵌入式ARM9设备。

本说明书旨在为您提供关于该设备的详细说明，以确保您正确地使用和维护该设备，并最大限度地发挥其性能。

在使用本设备前，请务必仔细阅读并理解本说明书的每个部分。

一、设备简介嵌入式ARM9设备是一款高性能的嵌入式系统，专为各种嵌入式应用而设计。

它采用ARM9处理器作为核心，配备丰富的外设和接口，能够满足各种复杂的应用需求。

本设备具有高可靠性、低功耗和高效能的特点，适用于各种工业控制、智能仪表、物联网设备等领域。

二、设备连接1.连接硬件：将设备与相关硬件（如显示器、键盘、传感器等）正确连接，确保信号线和电源线的连接正确。

2.配置软件：根据说明书中的操作指南，正确配置操作系统的参数和驱动程序，确保设备与相关软件顺利对接。

3.注意事项：在连接过程中，请注意安全，遵循相关安全规定和操作规程。

如有疑问，请咨询售后服务部门。

三、使用指南1.启动设备：按照说明书中的步骤，正确启动设备，并检查是否有任何初始化的错误信息。

2.操作界面：熟悉设备的操作界面，包括菜单、按钮、指示灯等，了解如何与设备进行交互。

3.应用程序开发：根据说明书中的示例代码和文档，进行应用程序的开发和调试。

确保按照正确的步骤和规范进行操作。

4.定期维护：定期对设备进行清理、检查和保养，确保其正常运行。

如有异常情况，请及时联系售后服务部门。

四、注意事项1.请勿在无专业人员指导下操作设备，以免发生意外。

2.请勿拆卸或更改设备的任何部件，以免损坏设备或造成安全隐患。

3.避免在高温、潮湿、震动等恶劣环境下使用设备。

4.避免使用超过设备额定功率的电源，以免损坏设备。

5.如发现设备出现异常声音或故障，请立即停止使用并与售后服务部门联系。

五、常见问题及解决方法以下是一些常见问题的解答：1.如何正确安装和使用设备的驱动程序？答：请根据说明书中的操作指南正确安装驱动程序，并确保设备的连接和电源正常。