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ARM Linux人机界面开发流程蒋旭东吏继斌目录一.建立Linux开发环境 (3)1.1图解安装Fedora9.0 (3)1.2建立交叉编译环境 (18)1.3解压安装源代码及其他工具 (20)1.3.1解压安装源代码 (20)(1)准备好Linux源代码包 (21)(2)解压安装Linux内核源代码 (21)(3)解压安装嵌入式图形系统qtopia源代码 (21)(4)解压安装busybox源代码 (22)(5)解压安装Linux示例程序 (22)(6)解压安装vboot源代码 (22)(7)解压安装其他其他开源bootloader源代码 (22)1.3.2解压创建目标文件系统 (23)1.3.3解压安装必要实用工具 (23)(1)目标文件系统映象制作工具mkyaffs2image (23)(2)解压安装LogoMaker (24)1.4配置网络文件系统NFS服务 (26)1.4.1设置共享目录 (26)1.4.2启动NFS服务 (26)(1)通过命令启动和停止nfs服务 (27)(2)通过图形界面启动NFS服务 (27)二.目标板上安装Linux系统 (29)2.1安装USB下载驱动 (29)2.2安装Linux系统 (35)2.2.1分区 (35)2.2.2安装bootloader (36)2.2.3安装Linux内核 (38)2.2.4安装根文件系统 (40)三.嵌入式Linux的GUI程序开发 (43)3.1编译ARM平台的Qtopia-2.2.0 (43)3.2利用QT designer开发GUI程序 (44)1、进入arm-qtopia (44)2、设置开发环境 (44)3、生成工程文件hi.pro (44)4、开始设计GUI。
(44)5、修改.pro文件 (49)6、生成Makefile和可执行文件 (50)7、生成.desktop文件。
(50)8、在终端输入命令 (50)9、将hi下载到目标板并运行 (51)10、将所设计的GUI程序设为系统的人机界面 (54)四.附录 (56)备注：本流程中目标板下载的是默认的Linux内核及根文件系统，位于光盘的images/linux/目录下，开发的人机界面作为应用程序添加到目标板上的Qtopia系统下，可设置成启动项使开机即可显示该人机界面。
基于嵌入式系统的HMI组态软件的研究与设计摘要传统的用于工控的组态软件是基于PC机的。
即直接利用PC连接PLC对工业设备进行监控。
由于嵌入式系统在工业领域的发展，普通的嵌入式系统的应用软件部分的设计是一次性开发的，如果用于工控领域则是根据监控需要制定操作系统和监控应用软件。
这样开发出来的嵌入式HMI只能用于此特定的监控环境，一旦监控环境发生了改变，例如设备的增减，就需要重新编写应用程序。
而对于不太懂软件开发的监控人员来说不容易，并且费时费力。
本文提出并设计了基于.NET组件的一种动态加载机制应用于嵌入式HMI组态软件中，其功能是在系统中应用该机制，可以动态的加载需要的功能模块以应用于各种不同的嵌入式环境中。
其目的是节省嵌入式环境下资源，提高运行效率，并且可以灵活的动态修改与升级，提高开发效率，这些在嵌入式环境中应用是非常重要的。
文中就.NET组件动态加载进行了阐述，并提出设计了基于嵌入式的HMI组态软件的解决方案。
其中主要工作与创新点主要包括以下三个方面：首先，在借鉴传统嵌入式组态软件设计思想的基础上提出基于.NET平台动态加载机制的嵌入式HMI的设计，分析嵌入式HMI的软硬件体系结构，选择合适的开发平台。
对嵌入式HMI组态软件进行需求分析，合理的划分功能模块，并利用.NET组件技术将各功能模块以组件形式实现。
同时从HMI组态软件的上位机组态环境和下位机运行环境两个方面详细的介绍了设计方法。
其次，嵌入式系统的RAM和文件存储空间有限，根据功能要求以及效率方面的考虑，上位机组态环境根据需求生成动态加载表，下位机运行环境应用动态加载机制读取加载表能够将所需要的功能模块加载到内存中运行，节省嵌入式环境下的资源，解决嵌入式平台消耗资源过多而导致其运行效率不高的问题，并且阐述了动态加载表的生成和解析的具体实现方法。
最后，将一个应用实例对嵌入式HMI的各项功能进行的测试，结果表明该系统的运行达到了预期目标，提高了软件的运行效率与开发效率，可扩展性和灵活性。
基于嵌入式的工业控制人机界面系统研究郑海龙【摘要】针对工业控制系统网络化和良好人机交互性的需求,构建和开发了基于ARM9微处理器的通用工业控制人机界面系统;硬件部分主要讨论了以S3C2440微处理器为核心的硬件电路设计,外围电路模块包括SDRAM及Flash存储器电路、以太网电路、RS 232/RS-422电路、触摸屏及LCD接口等电路,在分析了硬件系统信号完整性的前提下,完成了6层PCB的设计工作;软件部分主要研究了U-Boot 移植和内核裁剪技术,编写了相关的硬件设备驱动程序,设计了基于QT/Embedded 的人机界面和相关应用程序,实验和测试结果表明,该系统实现了工业控制系统的人机交互和控制需求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)003【总页数】5页(P959-962,965)【关键词】嵌入式系统;人机界面;触摸屏;Linux;设备驱动【作者】郑海龙【作者单位】郑州城市职业学院,河南新密 452370【正文语种】中文【中图分类】TP290 引言随着计算机技术和网络技术的迅速发展，嵌入式技术已成为一个新的发展方向。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、可靠性高以及性能强等特征，现已广泛应用于军事国防、工业控制、消费电子、网络通讯等各个领域［1］。
随着嵌入式底层技术的日益成熟，越来越多的工业自动化设备迅速向网络化、智能化、小型化发展，这样的自动化设备也越来越受到自动化系统集成商和生产制造商的青睐。
同时，传统工控机因通用性差，稳定性差，软件开发周期长，接口功能单一，体积大，移动困难等缺点日益显现出其不足之处［2］。
因此，人们逐渐把目光投入到基于嵌入式系统的人机界面研究，特别是在出现Linux操作系统之后，人们试图用嵌入式系统人机界面解决上述缺点。
研究和发展基于嵌入式系统的工控设备，对于推动工业自动化的发展有着巨大的作用。
本文研究基于嵌入式系统的人机界面的相关技术，开发适应于不同工业现场的人机界面，不仅具有重要的理论意义，也具有更大的实践价值。
目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (4)1.1研究的背景及意义 (4)1.2 图形液晶介绍 (5)第二章微处理器介绍 (6)2.1 微处理器介绍 (6)2.2 ARM微处理器芯片 (6)2.2.1 STM32F103ZET6 芯片性能特点 (7)2.2.2 STM32F103ZET6系统构成 (7)2.3 Keil开发环境与C语言 (8)2.3.1 keil开发环境 (8)2.3.2 C语言程序设计 (8)2.3.3在keil环境下编写C语言 (8)第三章串行接口 (10)3.1 RS232简介 (10)3.1.1 RS232的接口定义（DB9） (10)3.1.2 RS232总线电平定义 (10)3.1.3 RS232接线方式 (11)3.1.4 RS232串口设置 (12)3.2 RS485介绍 (12)3.2.1 RS485性能特点 (12)3.2.2 RS485 接口 (12)第四章迪文液晶应用设计 (14)4.1 文本、曲线、图片、图标和动画的显示方法 (14)4.1.1 文本显示方法 (14)4.1.2液晶屏中曲线的显示方法 (15)4.1.3液晶屏中图片、图标和动画的显示方法 (16)4.2 系统配置和外设 (18)4.3 触摸屏界面功能的实现 (20)4.3.1 触摸屏原理 (20)4.3.2触控界面的设计 (21)4.3.3触摸屏功能的实现 (21)4.4 产品设计 (24)第五章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要串口HMI 的诞生，彻底将用户控制和显示部分分离出来。
用户无需更改自己的核心控制代码，只需增加串口发送接收函数，即可让自己的产品快速升级到真彩屏时代。
它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
串口型HMI 是集GUI、图片下载、触摸、存储及显示于一体的人机界面。
用户利用八位单片机串口就可以轻松控制文字、图片、声音及动画显示。
基于ARM的嵌入式实时操作系统的通讯管理软件研发的开题报告一、选题背景随着嵌入式系统应用范围的进一步扩展，嵌入式实时操作系统（RTOS）的市场需求也不断增长，其在工业控制、智能家居、车联网、医疗设备等领域中都有着广泛应用。
而通讯管理软件则是嵌入式系统中非常重要的一部分，它实现了嵌入式系统与外部设备的数据交互和通讯，对系统的稳定性和可靠性有着至关重要的作用。
因此，本次选题旨在研发一款基于ARM平台的嵌入式实时操作系统通讯管理软件，为嵌入式系统的应用提供更加稳定、高效和可靠的通讯管理功能。
二、研究目标1. 设计并实现基于ARM平台的嵌入式实时操作系统通讯管理软件。
2. 实现通讯管理软件与外部设备之间的高效通讯，并保证数据传输的可靠性和稳定性。
3. 提高系统的实时性和响应速度，优化系统内存管理和资源调度，提高系统稳定性和可靠性。
三、研究内容1. 嵌入式实时操作系统原理及应用介绍嵌入式实时操作系统的基本概念，分析现有的嵌入式实时操作系统的特点、优缺点，研究嵌入式实时操作系统的原理及应用。
2. 基于ARM平台的嵌入式实时操作系统设计与实现分析ARM平台嵌入式实时操作系统的特点和限制，设计嵌入式实时操作系统的内核、任务调度、内存管理等功能，在ARM平台上实现嵌入式实时操作系统。
3. 通讯管理软件设计与实现设计并实现基于ARM平台嵌入式实时操作系统的通讯管理软件，实现通讯管理软件与外部设备之间高效传输数据的功能，并保证传输的可靠性和稳定性。
4. 系统测试与优化对系统进行测试，评估系统的性能指标，并针对系统的性能问题进行优化，提高系统稳定性和可靠性。
四、研究意义1. 提高执行效率与稳定性嵌入式实时操作系统可以有效提高系统的执行效率和稳定性，为嵌入式系统提供更加可靠和高效的实时性能。
2. 增强通讯管理功能通讯管理软件作为嵌入式系统中的一部分，对系统的实时性、稳定性和可靠性有着至关重要的作用。
本研究可以提高通讯管理软件的功能性，为嵌入式系统提供更好的数据交互和通讯功能。
基于嵌入式系统arm2210开发板的移动机器人人机界面设计引言嵌入式系统以其高性能、低功耗、低成本的优点，已经在很大程度上改变了人们的生活。
如，mp3播放器、智能手机、数码相机产品等已经渗入人们生活的各个方面。
随着液晶显示技术的不断进步，以及图形用户界面gui (graphical user interface)技术的广泛应用，人机界面也越来越友好。
它能为移动机器人的运动控制提供直观的路径图形、数据参数等。
本文介绍了一种以嵌入式微处理器lpc2210为基础，应用zlg/gui软件包设计移动机器人人机界面的方法。
我们设计开发的智能移动机器人是一个以pc104嵌入式微机为中心处理器，tms320f2812为运动控制器，超声波传感器作为避障的集合环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统，主要包括运动系统、电子信息系统和传感系统。
它通过ccd摄像机和图像采集卡获得视频信息，并通过超声波传感器组测得前方障碍物距离实现避障。
移动机器人的人机界面主要向用户展示移动机器人的运动信息，如当前的运动速度、与前方障碍物的距离以及行驶的轨迹。
图1 arm2210的系统框图arm221o的基本组成arm221o以philips公司arm7tdmi-s微控制器lpc2210为核心，以支持实时仿真和嵌入式跟踪的嵌入式系统。
lpc2210的cpu频率最大为60mhz，并且扩展了丰富的外围设备接口，使系统稳定性大大提高，开发也更简单。
图1是arm2210的系统框图。
由于该系统包含了rs232转换电路，可通过uart0与上位机pc104进行数据传输，同时还包括东芝公司的点阵式液晶控制器t6963c，扩展了液晶接口，同时提供了led数码管显示和16个按键输入，因此开发人机界面非常方便。
人机界面的硬件设计数据传输pc104的串行口可以作为标准pc的coml通信口或扩展为控制台串行口，用于键盘输入和显示终端输出或计算机之间的串行输入/输出口。
基于ARM的嵌入式工业控制系统设计嵌入式工业控制系统是指将嵌入式系统与控制系统相结合，用于控制和监控工业设备或过程的系统。
嵌入式工业控制系统在工业自动化领域起着至关重要的作用。
其中，应用最广泛的嵌入式平台之一是ARM （Advanced RISC Machine）架构。
ARM架构的特点是低功耗、高性能和低成本。
在嵌入式工业控制系统设计中，ARM可用于处理器和MCU（Microcontroller Unit，微控制器）的选择。
ARM处理器具有较高的计算能力和丰富的外设接口，适用于需要实时数据处理和高性能计算的应用场景。
而ARM MCU则集成了微控制器的功能，可用于对终端设备进行控制和通信。
嵌入式工业控制系统设计的关键步骤包括硬件设计和软件开发。
软件开发方面，首先需要选择适合的操作系统。
常用的嵌入式操作系统包括Linux、VxWorks和FreeRTOS等。
操作系统的选择应根据系统需求和资源限制进行权衡。
例如，Linux具有较强的功能和丰富的开发资源，适用于较复杂的工业控制系统；而FreeRTOS则是一个轻量级的实时操作系统，适用于资源有限的嵌入式系统。
操作系统的引入可以提供任务调度、外设驱动、网络通信等功能，简化系统开发和维护。
在软件开发过程中，需要进行应用程序的开发和调试。
对于应用程序的开发，可以使用C/C++或汇编语言编写。
对于复杂的控制算法，也可以使用MATLAB或Simulink进行建模和仿真，然后将生成的代码移植到嵌入式系统中。
对于系统的调试，可以使用调试工具如JTAG（Joint Test Action Group）和GDB（GNU Debugger），实时监控和调试系统的运行状态。
除了硬件设计和软件开发，嵌入式工业控制系统设计还需要进行系统集成和测试。
在系统集成中，需要将各个模块进行连接和配置，确保各个部分正常工作。
在测试过程中，需要进行功能测试、性能测试和可靠性测试。
功能测试主要验证系统功能是否符合要求，性能测试主要评估系统的计算能力和响应时间，可靠性测试主要验证系统在极端条件下的稳定性和可靠性。
摘要嵌入式系统如今已经广泛的应用到了科学研究，工程设计，军事技术，各类产业和商业等领域。
并且还在不断的发展和延续，嵌入式系统中又以ARM架构的运用最为有发展前景，普及最为广泛。
在嵌入式操作系统领域中则是种类繁多，各有特色，Windows CE操作系统由微软开发，还继承了Windows等系列操作系统的有点，极大的方便了应用程序的开发，ARM是嵌入式系统研究的一个重要方向。
随着工业自动化的迅速发展，人们对于工业监控系统的要求也越来越高，在这里我以“无线监控系统的设计”作为工控系统的实例进行研究设计。
经分析比较，选择S3c2440处理器为系统核心，因为它带有摄像头接口。
选择Windows CE 系统作为嵌入式操作系统。
本文详述了作者参与并主持的具体开发过程，从硬件选型，系统设计，硬件电路详细设计， Windows CE操作系统分析，Windows CE系统定制，每一个步骤都做了有特点的说明。
本文在最后对整个项目开发进行了总结。
【关键词】嵌入式系统 Windows CE ARM S3c2440AbstractThe embedded system now widely used in scientific research, engineering design, military technology, all kinds of industrial and commercial, etc. And also in constant development and continue, embedded systems and to the frame of the most have use ARM development prospects, popularize the most widely used. In embedded operating system in the field is wide variety, have distinguishing feature each, Windows CE operating system developed by Microsoft, also inherited the Windows operating system as a bit of a series, great convenience application development, ARM embedded system is an important direction.With the rapid development of industrial automation, people for the industrial control system in the more and more is also high requirements, here I with "wireless monitoring system design" as the example of industrial control system design. By analysis and comparison, the choice S3c2440 processor core for the system, for it with a camera interface. Choose Windows CE system as embedded operating system.The paper reviews the author and participate in specific development process hosted, from hardware selection, system design, hardware circuit the detailed design, Windows CE operating system analysis, Windows CE system customizing, each step all did have a characteristic of it. This paper in the last for the whole project development are summarized.【Keywords】Embedded system Windows CE ARM S3c2440目录第1章绪论 (1)1.1课题背景和研究内容 (1)1.2相关知识背景 (1)1.3课题研究的方法 (2)1.4国内外发展状况 (3)第2章硬件电路设计 (4)2.1总体电路设计 (4)2.2硬件电路的开发工具 (5)2.3内存、闪存、微处理器的部分电路设计 (7)第3章定制WINDOWS CE嵌入式操作系统 (9)3.1分析方法 (9)3.2简述W INDOWS CE操作系统 (9)3.3W INDOWS CE系统的任务调试 (9)3.4W INDOWS CE系统的内存管理 (10)3.5W INDOWS CE中的设备管理器 (12)3.6 WINDOWS CE中的注册表 (12)第5章调试总结 (15)5.1调试 (15)5.1.1硬件调试 (15)5.1.2软件调试 (15)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (20)基于ARM的嵌入式工业控制系统设计第1章绪论1.1课题背景和研究内容近年来，嵌入式技术飞速发展，嵌入式产品随处可见。
“基于嵌入式PLC的集成组态开发平台体系研究”课题研究规划一、课题介绍1、研究背景、意义与主要研究内容可编程控制器产生于本世纪60年代，是微电子技术和计算机技术相结合的新型自动化控制装置。
它具有可靠性高、环境适应性好等特点，在单机自动化到整条生产线的自动化乃至整个工厂的生产自动化中，都起到关键作用。
随着技术的进步，可编程控制器也不断得到发展。
最新的产品，普遍采用高档微处理器芯片或专用芯片，开发有灵活而强大的软件。
从目前的发展趋势看，可编程控制器向大型化和小型化两个极端发展。
小型PLC由于技术相对简单，适应性好，可以作为大型控制系统的现场单元，因而得到了迅速发展。
我国对PLC的研究与生产起步晚，从80年代开始引进技术、合作生产到目前，主要还是国外独资企业和国内合资企业的形式。
国内生产厂商独立开发生产的PLC产品还不到国内市场10％的市场份额。
然而，我国的PLC 市场正处于快速发展的阶段，每年的增长率达到8％－12％，市场前景仍十分看好，预计今年的销售可达到人民币50亿元的市场规模。
如此庞大的市场规模，国外厂商和合资企业的销售额却占有了90％以上，这种局面主要在于PLC的核心技术牢牢掌握在欧洲、美国、日本等工业发达国家。
可编程控制器应用的情况往往体现着一个国家工业自动化水平，开发具有自主知识产权的PLC对我国来说具有战略意义，不但能够摆脱PLC 技术和市场为发达国家垄断地被动局面，而且对于提高我国的自动化整体水平等都有深远意思。
传统的PLC其硬件体系结构是封闭的，绝大多数PLC具有自己的专用总线、专用通信网络及协议;编程方法虽多为梯形图，但其寻址方式和语法结构也不一致，这些导致PLC产品软硬件系统互不兼容。
IEC61131-3《可编程序控制器的编程软件标准》的颁布为PLC产品编程的标准化奠定了基础。
同时，也为我们自己研究开发PLC系统提供了难得的机会。
近年来，遵循IEC61131-3标准的新一代开放体系结构的PLC产品已经出现，但在国内，形成影响的产品还比较少见。
摘要自计算机技术进入“后PC”时代以来，控制系统正在向网络化、数字化迅猛发展这使得控制技术与嵌入式技术的结合更加紧密。
现代工业对控制系统的可扩展性，可管理性和易用性提出了越来越高的要求，这使得常规仪表逐渐被以嵌入式系统为核心的计算机控制系统所代替。
随着工业自动化尤其是远程监控系统的发展，传统的通过程序设计实现控制目的的方法越来越难以满足实际的工程需要，这时，工程组态软件应运而生了。
在嵌入式这一特殊环境中，需要对工控组态软件进行特殊的设计，以满足系统环境的需要，由此产生了一种特殊的工控组态软件——嵌入式组态软件。
本文介绍了嵌入式控制器组态软件运行唤醒选用的ARM7微处理器和基于此微处理器的硬件平台，以及嵌入式实时操作系统μC/OS-II；在分析了嵌入式组态软件的整体结构后，详细介绍了运行环境所要完成的功能和数据处理流程，并提出了嵌入式组态软件运行环境的设计思想；基于分析结果，根据具体配料称重控制器的要求重新设计了外围接口电路，在LPC2210微处理器上移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-II和ZLG/GUI，开发了外设驱动程序；详细分析了嵌入式组态软件运行环境所用到的组态支撑模块的设计重点和关键技术。
利用设计好的嵌入式控制器组态软件运行环境组态生成了一个配料称重控制器，并检验了设计效果。
实验表明，运行环境能够根据组态配置文件生成符合要求的嵌入式控制器，整个过程无需大量编程，并可根据需要设计出不同的人机界面，控制功能也可以自由的删减，充分体现了组态软件的特点。
关键词：嵌入式控制器；组态；ARM；μC/OS-II；配料称重系统AbstractSince the era of the "post-PC" since the computer technology, the control system is networked, digitized rapid development which makes more closely control the combination of technology and embedded technology. Modern industrial control system scalability, manageability and ease of use of the ever-increasing demands, which makes conventional instruments have been gradually replaced by the computer control system core embedded systems. With development of industrial automation, remote monitoring system, the traditional through procedures designed to achieve control purposes it increasingly difficult to meet the actual project needs, this time, the engineering software came into being. Control configuration software embedded in this special environment, a special design to meet the needs of the system environment, resulting a special control configuration software - embedded configuration software.This article describes the embedded controller configuration software runs wake chosen ARM7 microprocessor-based the microprocessor hardware platform, as well as embedded real-time op erating system μC / OS-II; in the analysis of the overall embedded configuration software structure, details the functions and data processing operating environment to complete the process, and embedded configuration software operating environment design ideas; based on the analysis of results, depending on the ingredients weighing controller requirements redesigned the peripheral interface circuit transplantation of embedded real-time operating system μC / OS-II and ZLG / GUI LPC2210 microprocessor and developed peripheral drivers; detailed analysis of the embedded configuration software used by the operating environment configuration support module design priorities and key technologies.Using designed embedded controller configuration software operating environment configuration to generate a batch weighing controller, and test the design effect. The experiments show that the operating environment can be generated to meet the requirements of the embedded controller configuration files, depending on the configuration, the whole process without a lot of programming, and can be designed according to the needs of different man-machine interface, control functions can also be free of the deletion, fully reflects the configuration software features.Keywords: embedded controller; configuration; ARM; μC / OS-II; ingredient weighing system目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1本课题的研究背景 (1)1.2嵌入式系统组态软件 (1)1.3本课题的研究意义 (2)1.4本课题的主要工作 (3)第2章嵌入式组态软件运行环境系统分析 (4)2.1嵌入式系统 (4)2.1.1嵌入式系统定义 (4)2.1.2嵌入式系统结构 (4)2.1.3嵌入式系统特点 (4)2.1.4嵌入式系统的开发 (5)2.2嵌入式控制器硬件平台 (5)2.2.1ARM7TDMI_S微处理器 (5)2.2.2基于ARM7的硬件平台 (6)2.3嵌入式操作系统 (6)2.3.1 嵌入式操作系统简介 (6)2.3.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-II (8)2.4 嵌入式组态软件运行环境整体架构 (9)2.4.1 嵌入式组态软件结构 (9)2.4.2 嵌入式组态软件开发环境 (9)2.4.3 嵌入式组态软件运行环境 (9)2.5 嵌入式组态软件运行环境分析 (10)2.5.1 嵌入式组态软件运行环境的功能 (10)2.5.2 嵌入式组态软件运行环境数据处理流程 (11)2.5.3 嵌入式组态软件运行环境设计思想 (11)2.6 本章小结 (13)第3章嵌入式组态软件运行环境具体设计 (14)3.1嵌入式控制器硬件平台建立 (14)3.1.1 A/D采样接口电路 (14)3.1.2脉冲信号检测接口电路 (14)3.1.3 D/A输出接口电路 (15)3.2 嵌入式操作系统μC/OS-II移植 (15)3.2.1 编写OS_CPU.H (16)3.2.2 编写OS_CPU_C.C (17)3.2.3 编写OS_CPU_A.S (19)3.3 μC/OS-II下外设驱动开发 (20)3.3.1 LCD驱动开发 (20)3.3.2 ZLG/GUI移植 (22)3.3.3 UART驱动开发 (24)3.3.4 A/D驱动开发 (25)3.3.5 定时器驱动开发 (27)3.3.6 PWM驱动开发 (27)3.4 运行环境组态支撑模块设计 (29)3.4.1 数据管理模块 (29)3.4.2 图形显示模块 (30)3.4.3 通信模块 (31)3.4.4 I/O模块 (32)3.4.5 控制算法模块 (32)3.5本章小结 (34)第4章应用案例实验及分析 (35)4.1 配料称重控制器概述 (35)4.2 配料称重控制器的设计及检验 (35)4.2.1控制器设计要求 (35)4.2.2控制器功能组态 (35)4.2.3控制器人机界面组态 (36)4.2.4控制器运行检验 (37)4.3 本章小结 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A (42)附录B (44)附录C (45)第1章绪论1.1本课题的研究背景自计算机技术从20世纪90年代进入充满机遇的“后PC”时代以来，控制系统正在向网络化，数字化迅猛发展，这使得控制技术与嵌入式技术的结合更加紧密。
目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (4)1.1研究的背景及意义 (4)1.2 图形液晶介绍 (5)第二章微处理器介绍 (6)2.1 微处理器介绍 (6)2.2 ARM微处理器芯片 (6)2.2.1 STM32F103ZET6 芯片性能特点 (6)2.2.2 STM32F103ZET6系统构成 (7)2.3 Keil开发环境与C语言 (8)2.3.1 keil开发环境 (8)2.3.2 C语言程序设计 (8)2.3.3在keil环境下编写C语言 (8)第三章串行接口 (10)3.1 RS232简介 (10)3.1.1 RS232的接口定义（DB9） (10)3.1.2 RS232总线电平定义 (10)3.1.3 RS232接线方式 (11)3.1.4 RS232串口设置 (12)3.2 RS485介绍 (12)3.2.1 RS485性能特点 (12)3.2.2 RS485 接口 (12)第四章迪文液晶应用设计 (14)4.1 文本、曲线、图片、图标和动画的显示方法 (14)4.1.1 文本显示方法 (14)4.1.2液晶屏中曲线的显示方法 (15)4.1.3液晶屏中图片、图标和动画的显示方法 (16)4.2 系统配置和外设 (18)4.3 触摸屏界面功能的实现 (20)4.3.1 触摸屏原理 (20)4.3.2触控界面的设计 (21)4.3.3触摸屏功能的实现 (21)4.4 产品设计 (24)第五章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要串口HMI 的诞生，彻底将用户控制和显示部分分离出来。
用户无需更改自己的核心控制代码，只需增加串口发送接收函数，即可让自己的产品快速升级到真彩屏时代。
它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
串口型HMI 是集GUI、图片下载、触摸、存储及显示于一体的人机界面。
用户利用八位单片机串口就可以轻松控制文字、图片、声音及动画显示。
嵌入式组态软件HMImaker嵌入式组态软件HMImaker，是一款人机界面软件，基于ARM架构的嵌入式工控机控制系统开发的嵌入式软件，嵌入式系统具有单片机协议，modbus通讯协议，I2C通讯协议，西门子，三菱，台达，欧姆龙等PLC协议。
嵌入式工控机有RS232，RS485串口，单片机TTL电平串口，I2C通讯接口，以太网接口，无线通讯，U盘存储，语音播放等功能。
组态软件具有绘图、操作按钮、位开关、指示灯、进度条、字符控件、数据监控、实时曲线、动态图片、用户与密码设置、可编程数据库等功能，支持支持离线和在线模拟，所见即所得，快速验证设计效果，方便设计和调试，大大减轻软件开发人员在人机界面开发的负担和提高开发效率，专心于专业产品的开发，避免重复性劳动。
为您大大地短了产品的开发周期，广泛应用于各种嵌入式人机界面，单片机人机界面，PLC人机界面的开发。
关键词：嵌入式组态软件，嵌入式系统，嵌入式人机界面，ARM工控系统，嵌入式工控机随着ARM嵌入式系统的发展和技术进步，手机，平板电脑等产品基本都是使用基于ARM架构的嵌入式控制系统开发，相比于传统的PC系统相比更有优势，ARM嵌入式系统运行速度快，开关机通电断电即可，不用担心操作系统崩溃，抗强电磁干扰，超低功耗，刷新速度快，长期运行，永不不死机，稳定可靠，系统无发热、永不崩溃、可承受连续插拔断电和几秒时间快速启动运行等诸多功能，无须采用风扇散热，防尘、防水性能好；功耗低，节能，绿色环保，很好地满足了工业控制系统的要求，具有广阔的发展前景，比传统PC更适合在工业控制中使用.基于嵌入式控制系统的发展前景，广州易显工控开发了一款ARM架构的嵌入式控制系统的人机界面组态软件——嵌入式人机界面组态软件HMImaker，可以应用于ARM嵌入式系统中，支持各种PLC与单片机系统通讯，驱动控制15寸，17寸，19寸，21寸，30寸，55寸触摸屏、显示器、电视机。
具有绘图、按钮、位开关、字符控件、数据监控、实时曲线、动态图片、用户与密码设置等功能。
一种基于ARM的嵌入式系统开发的方案详细讲解1 背景介绍在日益信息化的社会中，各种各样的嵌入式系统已经全面渗透到日常生活的每一个角落。
嵌入式系统的功能越来越复杂，这就使得一个嵌入式系统产品从市场需求立项到方案选择、样机研制、定型量产所需要的开发费用越来越多，所需开发时间越来越长。
因此，高效的嵌入式系统设计方法就显得尤为重要。
1.1 传统的嵌入式系统设计方法嵌入式系统开发的关键就是对核心部分进行功能验证。
传统的验证方法是建模模拟和制作目标板评估。
通过建模来进行功能验证存在不足。
首先就是耗时和准确性互相矛盾。
建立高层次的模型需要的时间短，但是模拟不够准确。
相反，低层次的模型可以达到满意的评估效果，但是建模耗时长。
其次，建模模拟是静态的过程，不能很好地反映系统实际运行的情况。
好的目标板，各部分连接已经固定。
如果需要改动部分连接，只能重新设计制版。
这样一来就会大大延长产品的上市时间，还会增加开发费用。
新推出的嵌入式系统产品，开始设计时比较难把所有的技术细节考虑清楚，有时甚至是边设计边修改性能指标，因此直接制作专用的目标板原型已经不太适合复杂的嵌入式系统产品的设计。
1.2 嵌入式系统模块化设计方法嵌入式系统设计要求做到可测性、高效性和灵活性。
目前，嵌入式系统物理尺寸越来越小，功能越来越复杂。
为了方便调试、维护系统，完全可测显得极为重要。
另一方面，模块化的设计方法越来越引起人们的关注。
模块化设计方法将复杂的系统合理地划分出不同的功能模块，然后充分利用已有的模块，设计新的模块，最后将这些模块连接起来组成目标系统。
模块化的设计方法减少全新的设计、降低开发难度、节省开发成本、缩短开发时间，是一种高效的嵌入式系统设计方法。
另外，各个模块连接的灵活性是非常重要的，它直接决定模块的组合能力。
2 基于ARM核的快速原型化平台嵌入式系统硬件有如下特点：1、嵌入式硬件以嵌入式处理器为核心。
嵌入式处理器的种类众多，功能各异。
2、相对嵌入式处理器，嵌入式系统外设的种类较少，接口标准也比较统一。
基于ARM的嵌入式工业控制系统设计嵌入式工业控制系统是一种基于ARM（Advanced RISC Machines）的嵌入式系统，用于监控和控制工业过程。
ARM是一种精简指令集（RISC）微处理器架构，通常用于低功耗低成本的嵌入式系统。
嵌入式工业控制系统通常用于监控和控制工厂、机械设备、物流系统等工业过程。
它们可以采集传感器数据，执行实时控制算法，并与其他设备进行通信。
这些系统通常需要高可靠性、实时响应和低功耗。
ARM架构在嵌入式系统中非常受欢迎，因为它具有以下优点：1.低功耗：ARM处理器在功耗方面表现出色，这对于嵌入式系统而言非常重要，因为它们通常需要长时间运行，并且需要尽量减少能源消耗。
2.高性能：尽管ARM处理器相对较小，但它们可以提供出色的性能。
ARM的指令集是精简的，可以执行高效的算法，并且具有高速缓存和优化的流水线架构，这使得ARM处理器在嵌入式系统中的性能表现出色。
3.易于集成：ARM处理器具有可扩展性，可以很容易地与其他硬件组件集成。
这对于嵌入式系统设计来说非常重要，因为工业控制系统通常需要与传感器、执行器、通信模块等多个硬件组件进行集成。
4. 开发工具和生态系统：ARM有着丰富的软件开发工具和生态系统支持。
开发人员可以使用许多成熟的开发工具和操作系统，如Keil、IAR 等，来开发ARM嵌入式系统。
在设计嵌入式工业控制系统时，需要考虑以下关键因素：1.系统架构：选择适当的ARM芯片和硬件平台。
根据应用需求选择适当的处理器型号、内存容量、通信接口等。
2. 实时性：工业控制系统通常需要实时响应，因此需要合适的实时操作系统（RTOS）来确保任务的及时执行。
一些流行的RTOS包括uC/OS-II、FreeRTOS等。
3. 通信接口：工业控制系统常需要与其他设备进行通信，例如传感器、执行器、PLC等。
选择适当的通信接口，如UART、SPI、I2C、Ethernet等，并使用相应的通信协议来实现数据交换。
基于ARM嵌入式工控机主板的人机界面组态软件开发方案本文介绍基于ARM单片机的嵌入式控制系统的人机界面组态软件开发方案，嵌入式系统具有RS232，RS485串口，单片机TTL电平串口，I2C通讯接口，以太网接口，无线通讯，U盘存储，语音播放等功能。
可以配套使用10寸，12寸，15寸，17寸，19寸，30寸，50寸等触摸屏显示器，电视机。
嵌入式人机界面组态软件HMImaker开发显示操作界面，具有各种组态控件，可编程数据库，0代码，如制作PPT简单快速。
ARM嵌入式控制系统具有单片机协议，modbus通讯协议，I2C通讯协议，西门子，三菱，台达，欧姆龙PLC协议，广泛应用于各种单片机人机界面，嵌入式人机界面，PLC人机界面开发，如检测设备，测量控制系统，自动化控制，排队叫号机，自助服务终端，触摸屏控制系统，仪器仪表系统，楼宇自动化，智能交通系统，监控系统，机电设备控制系统，汽车电子，工厂电子看板，美容医疗仪器。
关键词： ARM主板、嵌入式工控机、ARM工控主板、嵌入式主板、人机界面、触摸屏控制系统
第一章、绪论
传统工控机存在着一些缺点，比如高功耗，可维护性差，散热和稳定性差，脆弱的存储器系统以及体积和成本因素，使之在工业控制的某些应用领域，无法达到令人满意的效果，不能满足应用需求，限制了IPC在诸多工业控制场合的应用。
ARM嵌入式工控机开关机通电断电即可，省去操作系统崩溃的担忧，通电即进入操作界面，无需等待，抗强电磁干扰，超低功耗，刷新速度快，长期运行，永不不死机，稳定可靠。
系统无发热、永不崩溃、可承受连续插拔断电和3秒快速启动运行等诸多功能，无须采用风扇散热，防尘、防水性能好；功率低，节能，绿色环保。
第二章、ARM单片机的嵌入式工控机主板功能
ARM嵌入式工控机将串口和其它工业级功能集成到了一个坚固、紧凑的盒子里确保最大可靠性的防振性能，采用高强度铝合金结构，是用于强大通讯应用的理想选择。
嵌入式工控机非常适合在嵌入式PC应用中使用，长期运行，稳定可靠。
所有电子部件都保护在一个紧凑密封的外壳中，可以在特别注重空间和环境因素的应用中用作嵌入式独立应用。
可以代替对性能、成本、功耗、体积有严格要求的专用计算机系统。
很好地满足了工业控制系统的要求，具有广阔的发展前景。
目前，在系统硬件平台上，以ARM 为代表的嵌入式微处理器几乎覆盖传统工业控制从低端到高端的全部领域，甚至延伸到桌面和服务器系统；而嵌入式软件平台的多样性则契合了不同工业控制应用对系统功耗、运行效率、实时性、可靠性及系统安全性要求。
1、VGA接口：连接显示器或电视机的VGA接口。
2、键盘鼠标接口：支持PS2转USB鼠标。
3、单片机TTL电平串口或I2C接口：连接单片机使用，可以简化控制系统的开发。
满足单
片机控制系统的开发需求。
4、USB下载调试接口：用于电脑与主板的人机界面工程下载调试连接。
5、RS232接口：可以连接COM口触摸屏显示器，或连接单片机，PLC通讯。
6、RS485接口：
7、音频接口：可以连接耳塞或音箱，用来播放音乐，语音。
8、U盘与接口：用于连接U盘，保存数据或音频文件使用。
9、TF卡存储接口：用于存储数据文件。
10、以太网接口：连接以太网通信，可以连到局域网或外部网。
11、电源接口：使用5V1A或2A直流电源，功耗小，节能。
12、电源指示灯：用以指示电源的连接指示。
第三章、嵌入式人机界面组态软件HMImaker介绍
嵌入式人机界面组态软件HMImaker，配套ARM嵌入式工控主板使用，支持各种PLC与单片机使用，驱动控制7至55寸触摸屏、显示器、电视机。
具有绘图、按钮、位开关、字符控件、数据监控、实时曲线、动态图片、用户与密码设置等功能，完善的界面设计控件和通讯协议，使用简单，灵活，方便。
只需用单机机或PLC通过串口简单发送指令，您的显示部分就一切轻松搞定！"所见即所得"、"0"代码！快速生成超炫图形界面设计，如"制作PPT"一样容易、快速！（1）强大的界面显示组态功能。
可视化的风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。
丰富的图形控仵和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。
提供给用户丰富的作图工具，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。
可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来。
（2）良好的开放性。
指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。
开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。
组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。
(3) 丰富的功能模块。
提供丰富的控件功能库，满足用户的测控要求和现场需求。
利用各种功能模块，完成实时监控产生功能报表显示历史曲线、实时曲线、提示报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既叫适用于单机
集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程遇信能力的远程测控系统。
（4）强大的数据库。
配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。
（5）可编程的命令语言。
有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编鸾程序，蹭强图形界面
（6）周密的系统安全防范，对不同的操作者，赋予不同的操作权眼，保证整个系统的安全可靠运行。
（7）支持离线和在线模拟，快速验证您的设计效果，方便设计和调试，大大减轻软件开发人员在人机界面开发的负担和提高开发效率，专心于专业产品的开发，避免重复性劳动。
为您大大地短了产品的开发周期。
