pc104 linux定制
SIMATIC MICROBOX PC

SIMATIC Microbox PC 427B – 技术信息
A&D SE IPC, 01/2007 6
SIMATIC Microbox PC 427B 技术数据
SIMATIC Microbox PC 427B
要求 技术数据 技术数据 特征 PC104 零维护 Windows® XPe 其它操作系统 数据备份
BIOS(基本输入/输出系统) 可能出现技术变动/改进
自动化与驱动集团
环境条件
电磁兼容性(EMC): 发射干扰 抗瞬态扰动变量干扰的能力 抗浪涌电压干扰的能力 抗静电放电干扰的能力 抗高频辐射干扰的能力 抗高频在线电源干扰的能力 抗磁场干扰的能力 EN 55022、B级 ± 2 kV (IEC 61000-4-4, 突发) ± 1 kV (IEC 61000-4-5,对称电涌) ± 2 kV (IEC 61000-4-5,非对称电涌) ± 6 kV,接触放电(IEC 61000-4-2) ± 8 kV,空气放电(IEC 61000-4-2) 10 V/m, 80% AM (1 kHz), 80 MHz至1 GHz (IEC 61000-4-3) 10 V/m,50% PM,1.4 GHz至2 GHz (IEC 61000-4-3) 10 V,80% AM (1kHz),10 kHz至80 MHz (IEC 61000-4-6) 100 A/m 有效值,50/60 Hz (IEC 61000-4-8)
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SIMATIC Microbox PC 427B – 技术信息
SIMATIC Microbox PC 427B 技术数据
SIMATIC Microbox PC 427B
探讨PC104的无人直升机飞行控制系统设计

探讨PC104的无人直升机飞行控制系统设计1. 引言现今无人机(UAV)的研究和发展越来越受到世界各国的重视。
其中飞行控制系统是无人直升机飞行控制的核心部分。
飞行控制系统的复杂性和实时性对所使用的嵌入式控制系统软件有很高的要求,而Linux 系统基本可以满足要求,同时由于其开源特性,正越来越多的被应用于飞控系统设计开发中,目前较为成熟的嵌入式Linux 系统多建立于ARM 系列芯片上,其具有开发时间短、可参考资料多、开发成熟度高、能耗低、体积小的优点,因此在民用嵌入式解决方案中被广泛采用。
但基于ARM 的系统由于其自身结构的限制,并不适用于高计算强度、高可靠性的应用。
所以本文提出了一种基于AMD Geode 系列处理器的PC/104模块加定制Linux 系统的控制系统方案提高该系统的可靠性。
2. 系统总体设计说明本文所研究的直升机飞行控制系统,其硬件由双工数传电台、飞控计算机、下级控制器、捷联惯导系统、发动机控制单元ECU、任务设备管理器、R/C 接收机、地面测控系统等组成。
PC/104的外部接口包括一个I/O模块和四个串口。
其中任务设备管理器通过I/O模块和机载的任务设备进行通讯,传输的信号为模拟信号和数字信号;串口分别和数传电台、捷联惯导系统、下位机控制器和发动机控制器进行通讯。
捷联惯导系统通过串口为飞控计算机提供无人直升机飞行过程中所有的飞行状态和导航信息,包括姿态角、航向角、三轴角速率、三轴线速度、线加速度、飞行位置等等。
捷联惯导系统还通过串口和下位机控制器相连接。
数传电台用于和地面测控系统进行无线链路通讯。
它接收地面测控系统的控制指令进行自主及各种模态的自动飞行以及机载工作设备的管理和控制等。
而地面测控系统通过数传电台接收机上的各种遥测信息、系统状态数据、任务工作设备的状态数据等。
下位机控制器通过串口和飞控计算机相连,接收其控制器输出信号,驱动总矩、俯仰、横滚和方向舵机的运动;在系统调试阶段利用RC遥控器共同完成无人直升机的手动模式飞行。
基于RTW和Linux的快速控制原型技术研究

基于RTW和Linux的快速控制原型技术研究董哲;刘宁勇;孙德辉【摘要】The Rapid Controller Prototyping Platform, which is matched well with MATLAB/Simulink, is established with Real -Time - Workshop (RTW) and Linux. Studying the code generation automatically with RTW and the communications of interface in the target controller, achieving the executable code one - key generation and the Master/Slave function with modbus rtu/tcp communication protocol of target controller; the rapid controller prototyping platform has been used in device of process controlling with algorithm and communication protocol studying.%建立了基于RTW和linux的快速控制原型技术研究平台,实现了该平台与MATLAB/Simulink图形化建模环境的无缝连接;对RTW代码自动生成、目标平台接口通信应用等作了详细研究,最终实现了宿主机到目标机可执行代码的一键生成以及目标机基于modbus rtu/tcp通信协议的主、从站功能;该快速控制原型平台现已成功用于实验室过程控制实验装置的算法和相关通信协议研究.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(020)009【总页数】5页(P2420-2421,2424-2425,2428)【关键词】Real-Time-Workshop;代码自动生成;S函数;快速原型控制【作者】董哲;刘宁勇;孙德辉【作者单位】北方工业大学机电工程学院,北京 100144;北方工业大学机电工程学院,北京 100144;北方工业大学机电工程学院,北京 100144【正文语种】中文【中图分类】TP3010 引言基于RTW技术的xpc目标已被广泛用于快速控制原型设计和硬件在回路仿真,是控制算法研究以及产品性能测试的一个优秀平台,由于MathWorks公司没有对外提供xpc实时内核细节,用户在使用过程中会受到一些限制,因此,一个目标内核完全开源的快速控制原型平台能向用户提供更多的功能,同时可以使用户在开发应用程序时思路更加清晰,使用更加自由。
基于PC104和嵌入式Linux的水电机组振摆装置

基于PC104和嵌入式Linux的水电机组振摆装置的研究李友平朱浩施冲夏洲(南瑞集团自控公司江苏南京 210003)摘 要 随着水电机组单机容量的不断变大,为保证机组和电网的安全稳定运行,对机组的振动摆度进行监测变得越来越重要。
本文介绍了一种基于PC104和嵌入式Linux开发的振摆监测装置。
对该装置的结构,功能以及具体的实现方法进行了相关的阐述。
关键词水电机组,振摆监测,嵌入式Linux ,PC104,双端口RAM1、引言随着水电机组单机容量的不断扩大,水电机组的稳定运行不仅仅对水电机组本身的安全是个重要的问题,同时也是电网安全稳定运行的重要保证。
因此,对水电机组,尤其是大型水电机组的状态监测目前越来越受到人们的普遍关注。
根据有关统计资料表明[1],水电机组80%的故障都可以在振动信号中体现。
因此,对水电机组的振动摆度信号进行监测和分析显得及其重要。
PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线,近年来在国际上广泛流行,是一种优化的、小型堆栈式结构的嵌入式控制系统。
其主要特点为[2]:◇小尺寸结构,堆栈式,“针”“孔”总线连接,有极好的抗震性;◇6mA总线驱动即可使模块正常工作,低功耗,能减少元件数量;◇自我堆栈式连接,无须母板。
Linux自1991年问世以来,以其自身独特的自由、奔放、免费的形式吸引了全世界范围内的大量优秀计算机技术人员,投入到对它的开发和不断的完善工作之中去。
Linux所具备的稳定、高效、易定制、易裁减、硬件支持广泛以及开放源代码等特点,使得Linux近年来迅速崛起,使得Linux成为世界上越来越流行的操作系统。
目前嵌入式Linux被广泛的应用于数据采集、过程控制等诸多工业现场。
本文介绍的是一种基于PC104和嵌入式Linux的水电机组振摆装置的开发。
2、系统结构从总体结构开来,系统主要由两部分组成,如图1所示[3]。
第一部分是基于C8051的信号采集部分,其主要功能是对现场传感器信号进行模数转换,同时对其进行基本的信号调理以及实现DI/DO接口等;第二部分是基于嵌入式Linux的信号处理与显示部分,其主要功能是完成数字信号处理、数据存储、人机界面以及外部通讯等。
构建pc104上的linux系统平台

构建PC104上的嵌入式Linux系统平台构建PC104上的嵌入式Linux系统平台为了适应目前嵌入式系统操作平台在性能、成本、可靠性等各方面的要求,论述了以Linux作为操作系统平台的优势,分析了以PC104卡和CompactFlash卡构造带图形用户界面(GUI)的Linux系统的关键技术.0 前言嵌入式系统的商品化操作系统十分丰富,如Palm OS、VxWorks、pSOS、Neculeus和Windows CE等。
高端嵌入式系统要求许多高级的功能,但其价格也相对昂贵,一般用户难以接受。
微软的Windows CE也有此类功能,却不具备大多数嵌入式系统要求的实时性能,而且难以移植。
Linux为嵌入式系统提供了一个极有吸引力的选择,对于嵌入式系统而言,性能、成本和可靠性是最至关重要的三个因素。
首先,众多文献资料表明,Linux是当前可获得的最简捷、最快速的操作系统,其性能优越之处,是把图形处理为一个用户级的应用,图形可根据需要被选择是否运行。
Linux系统中存在适度复杂的图形界面,但是它们并没有与操作系统的内核紧紧捆绑在一起,图形界面可按需求关闭。
这样就可以在Linux内核上运行专门为嵌入式系统定制的图形系统,从而获得优越的性能。
其次,Linux系统源代码完全公开,可以用非常便宜的价格得到各种Linux分发版,不必考虑许可成本,将用户从许可证的限制中解脱出来,无需去为资金短缺而烦忧。
Linux能正常运行于内存缺乏,容量紧张的系统中,减少在硬件升级上的开支。
另外,在系统稳定性方面,Linux几乎不崩溃,Linux的稳定性是由于它没有像其它操作系统一样内核极其庞大。
考察资料表明,Linux与其它Unix系统和大型操作系统如VMS、IBM大型机等一样具有相同的可靠性。
在上述优势之外,Linux还拥有众多硬件支持的特点和强大的网络支持功能。
正因为Linux在价格、性能、稳定性以及用户定制等方面的突出优势,用它来构建系统操作平台是一个很不错的解决方案。
博创科技 UP104-X270 软件说明书 v1.3

博创科技UP104-X270 软件使用手册 v1.3北京博创兴业科技有限公司2006.11博创科技UP104-X270软件使用手册 v1.3一、预备知识熟悉PC平台Linux系统,掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程;熟悉嵌入式系统Linux,有驱动开发的基本知识了解ARM微处理器的使用二、光盘目录说明:/ 表示光盘根目录编译工具链安装目录为:/opt/crosstool/arm-linux/, 其他均安装到/up-techpxa270 [/]code 源码目录doc 文档目录img 映象文件目录tools 工具目录光盘说明.txt 说明文档[/img]blob 平台boot loader映象zImage 我们提供的Linux-2.6内核压缩映象文件,可以直接写入FLASHrootfs.img 我们提供的根文件系统映象文件,可以直接写入FLASHyaffs 应用程序,拷贝至CF卡中运行[/code]linux-2.6.9-pc104int.tar.bz2 Linux系统内核头文件root 根文件系统,通过使用mkroot.sh来制作根文件系统影像exp pc104示例代码[/tools]JFlash_MM.rar Windows下使用JTAG烧写bootloader,当FLASH中没有bootloader时唯一可用的工具。
server工具tftpd32.rar tftp[/tools/arm-linux-tools]arm-linux-gcc-3.4.3.tar.bz2 arm-linux-gcc-3.4.3编译器,编译内核使用arm-linux-gcc-3.2-glibc-2.3.2.tar.bz2 arm-linux-gcc-3.2编译器,在编译一些应用程序时使用三、平台介绍博创科技UP104-X270 主板是面向工业控制应用的高端嵌入式单板计算机模块。
功能强大,资源丰富,扩展能力强。
采用Intel PXA270 Xscale 低功耗处理器,主频104MHZ~520MHZ,提供强大的处理能力和丰富的外设资源。
嵌入式Linux在PC104平台上的构建与实现

对 于操作 系 统 而言 , iu Ln x有 着理 想 的特 性 : 低 成本 、 可靠性 、 好 的 网络 和 多 任 务 支持 , 重 要 高 极 更 的是 他 的开放 源码 , 使用 者不 仅能 免费 使用 , 让 更能
式环 境 的问题 , 本方式 包 含有把 Ln xK rel 依 所 iu e l n 】
网卡 、G V A显 示 卡 、 口 、 口 、2 b F卡 、 驱接 串 并 3M C 软
口、 E接 口、 盘 接 口、 标 接 口 、 R I D 键 鼠 C T接 口 的 P 14主板 上 实 现 一 个 能 从 C C0 F卡 启 动 并 能 运 行 Ln x的 se 的嵌 入式 Ln x 这样 的工作 需 要完 成 iu hl l iu . 内核和 文件 系统 的裁 减 以及 整 个 系统 移植 到 C F卡 上 3个部 分 .
1 1 Ln x的பைடு நூலகம் 动过 程 . iu
. - 1
要执 行 的 目标 环境 量 身 打造 , 建构 一 个 符合 该 硬 件
维普资讯
第3 第 1 3卷 0期
20 0 6年 1 0月
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用
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Vo _ 3. .1 l3 № 0 0c . o t 2 06
Appi d S e c a d Te hn lg le cin e n c oo y
文章 编 号 :0 9— 7 X(0 6)0— 0 5— 3 10 6 1 20 l 0 3 0
嵌 入 式 Ln x在 P 4平 台上 的 构 建 与 实 现 iu C 1 0
嵌入式Linux的PC104数据采集卡的驱动设计

1 概述
嵌入式 Ln x系统是一个分布式 、多用户、多任务 的操 iu
作系统 ,被广泛应 用于通信系统、航空航 天仪器 、工业控制 等方面 。但在 很多总线 的外 围设备都不具备嵌 入式 Ln x下 iu
的驱动程序 。若要使用 ,就需 自行开发驱 动程序 。在嵌入式
Ln x系统下 ,通过文件系统来屏蔽硬件设备特性 ,把具体 iu
D MM一6A 1一T数据采集卡是遵循 P 0 C14总线结构而设计
图1 D MM- . T结构 1・ 6A
中 分 号: P15 圈 类 T 3 . L2
嵌 入 式 L n x的 P 0 iu C1 4数据 采 集 卡 的驱 动 设 计
朱 斌 ,程明臂
( 南京工业大学 自动化学 院,南京 2 0) 109 0 摘 要 : P 14 在 C 0 模块硬件平 台和嵌 入式 Lnx系统下 , i u 设计并实现 P 14总线结构数据采集卡 D C0 MM一 一 1A 6 T的序 就可 以通过标准 的文件操作 实现对设备的访问…。
本文 以 D a n yt 公司开发的 P 14总线结构的 imo dS s ms e C0
数据采集卡 D MM一6A 1 一T为硬件外设 ,在 自行裁减和移植的 嵌入 式 Ln x平台支持 下,阐述驱动程序的结构设计和开发 iu
h a l r be nid sr l rm tg a hb tesm pigp o lm so n u t a h o ao r p yDM M 6 AT i mbe d dLiu n ion e t n i c 1 - ne d e n xe vr m n .
[ yw r s mb d e n x P 0 ; r e ein d t aq it nadpoesn Ke o d l e e ddLiu ; C14 d vr s ; aa c usi rcsig i d g io n
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基于PC/104平台嵌入式Linux系统核心定制方法2007-10-26 嵌入式在线收藏| 打印基于PC/104平台的嵌入式Linux技术在海洋自动观测系统中具有广泛的应用前景,Linux核心定制方法的研究是嵌入式Linux系统研制的关键工作。
本文结合PC/104平台嵌入式Linux系统的研制,详细论述了Linux内核和文件系统的定制方法。
本文就如何对Linux系统的核心实现定制进行论述,主要内容包括Linux内核部分和文件系统,系统定制的硬件平台是PC/104单片机。
之所以将Linux内核定制、文件系统定制单独讨论,是因为在基于任何平台的Linux系统定制过程中,其内核和文件系统的定制工作都具有相似的特征和相似的过程。
在基于PC/104平台的嵌入式Linux研制过程中,进行核心定制的主要目的是从需求出发使系统最大程度地满足应用的需要、最大程度地适应系统硬件平台、最优化地支持系统外围设备和应用程序,并且尽量减少对系统资源的占用、减少系统功耗,增强系统的安全性、稳定性、可靠性,另外使系统真正地实现产权自主化。
内核定制一般操作系统的内核从体系结构角度可以划分为两种:微内核体系结构、单内核体系结构。
微内核体系结构只在内核中包括了一些基本的内核功能,其它部分在用户内存空间运行,这种结构需要在各层之间进行调用,因此会有一定的消耗,使执行效率不如单内核体系结构。
Linux采用单内核体系结构,内核的所有部分都集中在一起,这样能使系统的各部分直接沟通,有效地缩短任务之间的切换时间,提高了系统的响应速度,实时性好并提高了CPU的利用率,但在系统比较大的时候体积也比较大,与嵌入式系统容量小、资源有限的特点不符合,因此需要进行非常精细的定制以适应嵌入式系统的需要。
内核版本Linux的源程序是完全公开的,任何人只要遵循GPL,就可以对内核加以修改并发布给他人使用。
Linux的开发采用的是双树系统。
一个树是稳定树(stable tree),另一个树是非稳定树(unstable tree)或称开发树(development tree)。
一些新特性、实验性改进等都将首先在开发树中进行,如果在开发树中所做的改进也可以应用于稳定树,那么在开发树中经过测试以后,在稳定树中将进行相同的改进。
一旦开发树经过了足够的发展,开发树就会成为新的稳定树。
开发树就体现在源程序的版本号中;源程序版本号的形式为x.y.z,对于稳定树来说,y是偶数;对于开发树来说,y 比相应的稳定树大一(是奇数)。
到目前为止,稳定树的最高版本是2.4.21,开发树的最新版本是2.5.73。
本项目采用的内核版本是2.2.20,选择2.2.20版本内核的主要原因有:a.版本为2.0及以前内核中的设备驱动不如2.2版本的全面;b.版本为2.2的内核增加了很多新特性;c.新的版本为2.4的内核对PC/104的CPU块支持不好;d.由于不明原因版本为214的内核对PC/104 ;e.版本为2.4内核相对庞大,编译后的内核文件也相对较大;f.版本为2.2的内核已完全能够满足本项目的需要。
目前,大多数面向数据采集的嵌入式Linux研制工作都是基于版本2.0/2.2内核进行的。
实际上,内核版本的提升,其复杂度也随之升高,也会给嵌入式系统的定制工作带来很多的困难。
内核设置内核设置工作可以通过直接修改内核源代码中的Make file文件、Config.in文件和内核源代码根目录下的.config文件来完成。
内核源代码中的每个目录都有各自的用途,每个子目录下也都有相应的Make file文件。
例如,在目录drivers/block/ Config.in文件中有如下语句:if[“$CONFIG_BLK_DEV_HD_DE”=“y”-o“$CONFIG_B LK_DEV_HD_ONL Y”=“y”];thendefine_boolCONFIG_BLK_DEV_HDyelsedefine_boolCONFIG_BLK_DEV_HDnfi这段语句的作用是定义在块设备中DE块设备驱动可以被编译在内核中也可以被编译成内核模块。
采用修改配置文件的方式设置内核比较复杂,而且容易出现错误,但是对深入剖析和理解内核帮助很大。
比较有效的方式还是直接利用Linux内核提供的工具进行内核设置。
在Linux源代码目录下,Linux内核设置命令是:# make menu config命令执行后会显示一个字符型菜单配置环境,在该环境中有以下选项,通过这些选项设置可以定制Linux内核的各项功能,并对内核实现裁减。
下面对主要设置选项进行介绍:(1) Code maturity level options代码成熟等级。
此处只有一项:prompt for development and/or incomplete code/drivers,如果要试验现在仍处于实验阶段的功能,就必须把该项选择为Y了;否则可以把它选择为N。
在这部分,设定是否允许内核的一些试验选项被使用。
(2)Load able module support对可加载模块的支持。
可加载模块码不是内核的一部分,但是当需要它的时候,可以被同内核一起加载并使用。
如果将内核代码编译成可加载模块,可以使内核更小,而且更稳定。
但是需要注意的是,如果将文件系统代码编译为可加载模块,将使内核无法读取文件系统,因此在启动的时候内核无法加载配置文件。
这里面有3项:Enable loadable module support:提供内核支持;Set version information on all module symbols:设置所有模块的版本信息;Kernel module loader:让内核在启动时有自己装入必需模块的能力。
(3)Processor type and featuresCPU类型选项。
可以选择处理器的类型,通常“/dev/cpu”选项更高级。
Processor family:根据应用情况选择CPU类型。
High Memory Support:大容量内存的支持。
可以支持到4G、64G,只有当计算机有超过1GB内存(不是磁盘空间)时才是必须的。
Mathe mulation:协处理器仿真。
如果计算机是386或486SX的CPU,则须打开该选项,因为这些CPU没有Linux需要的浮点运算单元(Math Emulation,也称数学协处理器),所以必须选择该选项。
MTTR support: MTTR支持选项允许在PCI或者AGP总线众进行更快速的通讯。
Symmetric multi-processing support:对称多处理支持。
(4)Generalsetup常规选项设置。
在这里可以制定特定的内核常规选项,比如网络支持。
网络支持是Linux内核的重要组成部分,这些选项通常是打开的。
现在的Linux发行版以ELF格式作为它们的“内核核心格式”,这是不同系统库(system libraries)的标准格式。
“ELF”是“a1out”格式的继承,几乎所有Linux程序都使用ELF库,有些老的程序仍然需要a1out格式支持。
主要选项有:Networking support:网络支持。
PCI support: PCI支持。
PCI accessmode: PCI存取模式。
可供选择的有BIOS、Direct和Any。
Support fo rhot-pluggabel devices:热插拔设备支持。
但Linux支持的不是太好,可不选。
PCMCIA/CardBus support: PCMCIA CardBus支持。
有PCMCIA就必选了。
System VIPC: 允许程序通信和同步。
BSD Process Accounting:保持诸如进程结束时产生的错误代码的。
Sysctl support:允许程序修改某些内核选项而不需要重新编译内核或者重新启动计算机。
以上3项是有关进程处理/IPC调用的,主要就是System V和BSD两种风格。
如果不是使用BSD,可以按照缺省选择。
Power Marcha gem ent support:电源管理支持。
Advanced Power Management BIOS support: 高级电源管理BIOD支持。
(5)Memory Technology Device(MTD)MTD设备支持。
这个选项使Linux可以读取闪存卡(Flash Card)之类的存储器,2.4版本内核开始支持DOC。
(6)Paralle lport support并口支持。
(7)Plug and Play configuration即插即用支持。
(8)Block devices块设备支持。
子选项如下:Normal PC floppy disk support:普通PC软盘支持。
XT hard disks upport:XT硬盘支持Mulex DAC960/DAC1100 PCI RAIDController support: RAID镜像选项。
Loopback device support: DOC要求有这个支持;Network block device support:网络块设备支持。
Logical volume manager(LVM) support:逻辑卷管理支持。
Multiple devices driver support:多设备驱动支持。
RAM disk support: RAM盘支持。
(9)Networking options网络选项。
Packet socket:网络包套接口。
Kernel/User netlin ksocke:内核与用户进程双向通信。
Network firewalls:防火墙支持。
UNIX domain sockets:UNIX的socket。
TCP/IP networking:TCP/IP支持。
The IPX protocol:IPX协议支持。
(10)Telephony Support电话支持。
Linux下可以支持电话卡,这样就可以在IP上使用普通的电话提供语音服务了。
电话卡和modem没有任何关系。
(11)ATA/DE/MFM/RLL support有关各种接口的硬盘/光驱/磁带/软盘支持。
DOC不需要该选项,CFC需要选择其中的部分选项。
(12)SCSI supportSCSI设备的支持。
(13)IEEE 1394(FireWire)support要Fireware硬件来提高串行总线的性能。
(14)I2O devicesupport需要I2O接口适配器才能支持,在智能Input/Output(I2O)体系接口中使用。
(15)Network device support网络设备支持。