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本课题的目的是设计基于ARM的远程控制系统,该系统以32位ARM为处理中心,既能通过以太网与远端计算机相连,又能独立工作。当仪器硬件通过以太网与PC机连接时,PC机负责数据的存储、分析处理以及结果显示,PC机可远程监控仪器硬件;在没有PC机的情况下,仪器硬件可实现现场加工与现场监测,并能实现方便的人机交互。
本系统采用软硬件协同设计的方法,构建了以三星公司ARM7TDMI芯片S3C44BOX为核心的硬件平台,以μClinux为软件平台的嵌入式系统,完成了大部分底层设计工作。本文主体可分成三个部分:硬件部分、软件部分和应用部分。
硬件部分:从ARM处理器选型、外围芯片选型出发,设计了以S3C44BOX为处理核心的仪器硬件,给出了外围电路设计的细节,包括FLASH、SDRAM、JTAG口、串口、网口、485口、LCD、触摸屏、键盘等电路。详细讨论了PCB板设计过程中应遵循的原则,并对基本硬件进行了测试,包括电源、晶振、复位电路,JTAG口的测试,读写SDRAM、烧写FLASH等。
软件部分:详细设计了适合本硬件的Bootloader,该Bootloader能够正确初始化硬件,并能引导μClinux启动。研究了如何进行μClinux内核移植和如何添加应用程序到μClinux的文件系统。并对串口、网口、LCD、触摸屏、PS2键盘的驱动进行了详细设计。
应用部分:将该设计应用于远程数控系统,实现了仪器硬件与数控机床的通信,实现了仪器硬件与远端PC的网络通信,可实现远程命令控制、远程加工程序下载和远程状态监控,并能兼容现场加工,具有很强的实用价值和推广意义。
论文结尾给出本设计的创新点,总结本文己完成的工作,并对今后的研究作了展望。