测控系统设计第5章--嵌入式系统设计
第1章嵌入式系统概述
2、SiM3U1xx（80MHZ USB）系列（M3）
1.4 STM32系列微控制器简介 STM32为意法半导体(ST)公司生产的ARM处理器。
Flash Size (bytes)
512K
256 K
STM32 prod Q2/08 Samples Dec 07 Prod Q2/08
未来 发展方向
64 K 32 K
STM32 Samples NOW Prod Oct 07
72 MHz CORTEX- M3 CPU Wide offer
• 32KB-512KB Flash • 6Kb-64KB RAM
0K 48 pins 64 pins 100 pins
144 pins
LQFP
LQFP
LQFP
LQFP
(7x7) (10x10) (14x14)/BGA (20x20)/BG
machinery or plants”.
1.嵌入式系统简介
目前，对嵌入式系统的定义多种多样，但没有一种定义是全面的。下面给出两种 比较合理定义：
●从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、 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。 ●从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧 密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一 个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。
ADC
16 channels /
Tem1pMSsepns sor
Power Supply Reg 1.8V
POR/PDR/PV XTDAL
oscillators 3I2nKt.HRzC+ o4s~c1il6lMatoHrzs 32KHz +
基于Linux的嵌入式系统在测控系统中的设计与应用
ｖｏ． １ Ｎ ． １３ ｏ ５
Ｏｃ ｏ ｅ 、 ０ ２ ｔｂ ｒ２ ０
（ ａ ａＳｉ ｃ Ｅ ｉ ｎ Ｎ ｍｒ ｃｎｅ ｄｔ ） ｌ ｅ ｉ ｏ 文章编号：０ ９０ ９ （ ０ ２ ０ —０ ４０ １ ０ —１ ３ ２ ０ ） ５０ ６ —４
基于 Ｌｎ ｘ的嵌 入式 系统在测 控 系统中 的设计 与应 用 ｉｕ
实时性 、 可靠性 ， 可以连到工业 以太网， 实现远程监控 ， 在工业控制领域有很好的应用前 景。 关 键词 ： 入 式 系统 ； ｉｕ【测控 系统 ； 嵌 Ｌｎ） ； 网络 控制 ； 工业 以太 网
中图分 类 号 ： ３ ６８ ； ２ ３５ ＴＰ ９ ．ｌ ＴＰ １ ．１ＴＰ ７ ．； ３ ３ １ 文 献标 识 码 ： Ａ
张 星烨 ， 文 波 须
（ 南 大 学通信 与控 制 工程 学 院 ， 江 江苏 无锡 ２ ４ ３ ） １０ ６
摘 要 ： 对 当前 工业控 制 领域 对 测控 系统提 出的将 测 控 分 散 到 现 场 、 针 实现 远 程 监 控 的要 求 ，
给 出 了一 种应 用 于 测控 系统 的基 于 Ｌｎ ）的 嵌入 式 系统 的设 计 方 案 ， ｉｕ【 能保 证 测控 任 务 完成 的
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图 １ 系统框 图
２ 基 于 Ｌ ｎ ｘ的嵌 入 式 系统 的 设 计 ｉｕ
２ １ 硬 件 设 计 ．
考虑一般测控系统对嵌入式系统要求 比较多的功能有 ： 键盘接 口、 显示接 口、 ／ 或 Ｄ Ａ 转换单元 、 Ａ Ｄ（ ／） 可 扩展 的 ＩＯ接 口、 ／ 打印机接 口、 Ｐ 与 Ｃ机通信的串行接 口、 以太 网口等 。实现 的嵌入式系统硬件框图如下 ：
stm32毕业课程设计
stm32毕业课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32的硬件结构、工作原理及其编程环境。
2. 学会使用C语言进行STM32的程序设计与开发。
3. 掌握STM32的外设接口及驱动程序编写，如GPIO、USART、ADC等。
4. 了解嵌入式系统设计的基本流程，具备初步的系统集成能力。
技能目标：1. 能够独立完成STM32的基础编程与调试。
2. 能够运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计。
3. 通过课程设计，培养学生动手实践、问题解决和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对嵌入式系统开发的兴趣，培养其主动学习的态度。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作中的细节和规范。
3. 引导学生认识技术发展对社会的重要性，增强其社会责任感。
课程性质：本课程为毕业设计课程，以实践为主，侧重于学生动手能力和实际应用能力的培养。
学生特点：高年级学生，已具备一定的电子技术、编程基础和嵌入式系统知识。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握STM32的应用，提高其嵌入式系统设计能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- STM32硬件架构及特性分析。
- 基于C语言的STM32编程基础。
- 嵌入式系统设计流程及方法。
2. 实践操作：- STM32开发环境搭建与使用。
- GPIO接口编程与控制。
- USART串口通信编程。
- ADC模数转换编程。
- 基于STM32的嵌入式系统设计与实现。
3. 教学大纲：- 第一周：STM32硬件架构及特性分析。
- 第二周：C语言编程基础回顾与巩固。
- 第三周：STM32开发环境搭建与使用。
- 第四周：GPIO接口编程与控制。
- 第五周：USART串口通信编程。
- 第六周：ADC模数转换编程。
- 第七周：嵌入式系统设计流程及方法。
- 第八周：基于STM32的嵌入式系统设计与实现。
教材章节关联：- 教材第1章：嵌入式系统概述。
嵌入式系统及应用课程设计说明书
山东建筑大学课程设计说明书题目：基于ARM的网络通信系统的设计课程：嵌入式系统及应用课程设计院（部）：信息与电气工程学院专业：电子信息工程班级：电信062学生姓名：**学号：**********指导教师：***完成日期：2009年7月目录摘要 (II)1 设计目的 (1)2 设计要求 (1)3 设计原理 (2)4 设计内容 (5)4.1系统框图 (5)4.1需求分析 (5)4.3器件选型 (6)4.4 系统原理图 (8)4.5 软件设计 (9)总结与致谢 (11)参考文献 (12)摘要在电子设备日趋网络化的背景下，作为目前广泛使用的以太网以及TCP/IP协议已经成为事实上最常用的网络标准之一，它以高速、可靠、分层以及可扩充性使得它在各个领域的应用越来越灵活，很多情况下运用以太网和TCP/IP能够简化结构和降低成本。
但是，目前关于嵌入式以太网的设计方案不是很多，在这不多的方案中大多是基于单片机或DSP的。
两者都存在要外扩很多外设的问题，并且前者速度太慢，后者成本又太高，这在一些对设备尺寸要求很小的场合是不行的。
本设计中，采用了基于ARM内核的微处理器S3C44BOX为基础的嵌入式系统与10 MB 以太网控制芯片RTL8019AS的接口电路实现了网络通信。
本系统可以通过网络接收命令和传送数据，S3C44BOX负责数据的采集和运算处理，通过互联网上任意一台计算机可以配置系统的工作方式和接收本系统采集的数据。
关键词：TCP/IP；ARM；S3C44B0X；RTL8019AS1 设计目的目前，以太网协议已经非常广泛地应用于各种计算机网络，如办公局域网、工业控制网络、因特网等场合，并且还在不断地发展。
基于以太网的新技术和联网设备不断出现，以太网已经成为事实上最常用的网络标准之一。
但是，基于以太网的嵌入式系统目前并不是很多。
其原因除了嵌入式系统本身运行速度较慢、资源较少且不足以实现以太网的各种协议外，更重要是设计以太网的接口及协议相对比较复杂，使人望而却步。
测控系统原理与设计
3.4.2 51单片机 用于频率测量
3.4 脉冲信号的采集
3.4.4 V/F转换
3.5.1 开关量输入信号的调 理
3.5.3 开关量输入信号与光 耦的连接
3.5.5 数字量输入信号的采 集
3 检测信号采集技术
3.5 开关量信号的采集
3.5.2 光电耦合器
3.5.4 开关量输入信号与 CPU的连接
3.6.1 VI的 结构
B
4.3.3 调制解调器集 成电路
C
4.3 数字信号的频带传输
4.4.1 发射电路
4.4.3 采用CC2400的收发 器电路
4.4.5 蓝牙技木
4 数据通信技术
4.4 数字信号的无线传输
4.4.2 接收电路
4.4.4 采用nRF24E2的发射 电路
4.4.6 实现远程数据无线通 信的一种方案
05
测控系统原理与设计
演讲人
2 0 11 - 11 - 11
01
1 概述
1 概述
01
02
03
04
1.1 测控系 统的分类与 组成
1.2 智能测 控系统
1.3 嵌入式 系统
习题与思考 题
1.1.1 测控系统的分类
1.1.3 测控系统的基本概念
1.1.5 测控系统的建模
1 概述
1.1 测控系统的分类与组成
1.1.2 测控系统的组成
1.1.4 测控系统的性能指标
1.1.6 测控技术的发展
1 概述
1.1 测控系统的分类与组成
1.1.7 控制策略与算法的发展
1 概述
1.2.1 智能测控 系统的概念
1.2.3 智能测控系统 的主要功能特征
嵌入式毕业论文
嵌入式毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 嵌入式系统 (1)1.2 ARM 微处理器简介 (2)第二章系统开发环境 (4)2.1 ADS1.2软件 (4)第三章系统设计选型 (9)3.1 ARM处理器选型 (9)第四章系统硬件电路设计 (12)4.1电源电路设计 (13)4.3字模函数 (14)4.4触摸屏驱动程序 (14)4.5 坐标点校准 (16)4.6画线函数算法 (17)4.7系统软件设计 (18)第五章系统测试结果与分析 (19)5.1系统概述 (19)5.2软件运行截图 (19)第七章设计总结与展望 (21)参考文献 (22)附录二 (2)第一章绪论1.1 嵌入式系统1、什么是嵌入式系统嵌入式系统一般指非 PC 系统，有计算机功能但又不能称之为计算机的设备或器材。
它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。
简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于 PC 中 BIOS 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。
嵌入式系统的硬件部分，包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和 I/O端口、图形控制器等。
嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM 或闪存(Flash Memory)作为存储介质。
软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。
应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统原理与应用课后答案
嵌入式系统原理与应用课后答案1. 第一章答案：a. 嵌入式系统是嵌入到其他系统中的小型电子系统，一般具有特定的功能和任务。
它以硬件和软件的结合形式存在。
b. 嵌入式系统具有实时性、可靠性和可扩展性的要求，并且一般运行在资源受限的环境中。
c. 嵌入式系统可分为实时嵌入式系统和嵌入式控制系统两种类型。
d. 实时嵌入式系统需要按照严格的时间要求完成任务，可以分为硬实时和软实时系统。
2. 第二章答案：a. 嵌入式系统的硬件平台由微处理器、存储器、总线、输入输出设备等组成。
b. 嵌入式系统的硬件平台性能指标包括：处理器的主频、存储器的容量和带宽、总线的带宽和响应时间、输入输出设备的性能等。
c. 嵌入式系统的软件平台由操作系统、应用软件和驱动程序等组成。
d. 实时操作系统是嵌入式系统的核心软件，它可以提供任务调度、资源管理、中断处理等功能。
3. 第三章答案：a. 嵌入式系统的开发流程包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统集成和测试等阶段。
b. 嵌入式系统开发中常用的设计工具包括仿真工具、编译工具、调试工具和测试工具等。
c. 嵌入式系统的设计方法可以分为自顶向下设计和自底向上设计两种。
d. 自顶向下设计是先定义系统的整体结构，再逐步详细设计每个组件的功能和接口。
e. 自底向上设计是先设计每个组件的功能和接口，再逐步将它们组合起来形成系统。
4. 第四章答案：a. 嵌入式系统的程序设计语言可以分为汇编语言、高级语言和特定领域语言三种。
b. 汇编语言是一种低级语言，使用机器指令来编写程序，可以直接控制硬件。
c. 高级语言是一种抽象层次较高的语言，使用类似自然语言的语法来编写程序，更易理解和维护。
d. 嵌入式系统常用的高级语言包括C语言和C++语言。
e. 特定领域语言是一种专门为某种特定应用领域设计的语言，具有特定领域的特性和功能。
5. 第五章答案：a. 嵌入式系统的编程模型可以分为裸机编程和操作系统编程两种。
基于ARM的嵌入式系统设计硕士学位论文
硕士学位论文基于ARM的嵌入式系统设计第一章摘要嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点，已经在各个领域得到了广泛的应用，如军事国防、消费电子、通信设备、工业控制等。
嵌入式处理器内嵌实时操作系统(RTOS)，具有实时性、低成本、小型化、专用化和高可靠性，克服了传统的基于单片机控制系统功能不足和基于PC的系统非实时性的缺点。
随着嵌入式系统软硬件技术的飞速发展，其应用领域必将更为广阔，嵌入式系统的研究将会有非常广泛的前景。
本课题的目的就是研究适用于学校教学的嵌入式系统平台，这对于提高对嵌入式系统的理解具有重要意义。
本课题以嵌入式系统设计原理和实际应用为核心，从理论上和技术方法上开展了一系列研究。
主要工作有: 1、全面系统地概述了嵌入式系统的发展过程和分类，及其在各个领域内的应用，以及嵌入式系统的发展方向;2、基于嵌入式系统设计原理的嵌入式开发平台的设计的总体方案，从硬件和软件两个方面讲述了嵌入式系统的设计思想和方法，及其可行性的论证;3、嵌入式系统硬件平台的设计与调试，着重叙述了硬件平台的整体设计方案，包括各个设计模块的选型与接口电路的设计;4、嵌入式系统所采用的操作系统的移植与调试，详细讲叙了µC/OS-II实时操作系统在基于LPC2136的嵌入式控制器硬件平台上的移植过程及注意事项;5、对µC/OS-II内核实时性能进行了深入的分析，通过实际测试得出了在特定条件下µC/OS-II的实时响应参数。
6、在后继的工作中，我们还要在实时嵌入式操作系统的基础上完成对操作系统的扩展以及对各个模块的驱动。
总之，本文完成了嵌入式系统的硬件平台构架、实时嵌入式操作系统的移植，为今后嵌入式系统的后继开发提供了一个嵌入式平台。
关键词:嵌入式系统ARM RTOS µC/OS-II第二章AbstractWith the development of IT network technology, embedded system shows a new direction of technology development. Embedded system has been applied in military, electronics, communication, industrial control and so on, with respect to its small size, high performance, low cost, high reliability and oriented object program.Embedded controller with RTOS gets over the traditional microcontroller and the disadvantage of the un-real time specialty base on pc, instead it is real-time, low cost ,miniaturized ,customized ,and high dependability. It also has a broad foreground , along with the fast development of hardware of embedded system .This intention of this topic is designing the embedded system, which is important for enhancing the understanding of embedded system. The research is highlighted in both design theory and applications of embedded system, which extended its developments. This paper is organized into six parts:1. This article essentially introduced the development of embedded system, its classification, applications in numerous areas, and its development orientation.2. The second chapter covers the general design of the embedded system, based on the elements of embedded system design. then it shows the devise ideology and methods in either hardware or software, and the demonstration of its accessibility.3. The third chapter gives out the hardware of the embedded system, including design, test and implementation of each module, as well as their interface circuitry.4. The forth chapter introduces the process and attentions of RTOS µC/OS-II, when explanted to the LPC2136 embedded controller hardware platform.5. It covers a in-dept analyzing in the real-time performance in μC/OS-II core, as well as the real time respond parameter in the very condition.6. In the future, we will expand the operation system based on RTOS, and derivations of each module.In a word, the article provides keen insight into the platform architecture of hardware and explants of the RTOS, in addition to affording an embedded platform for the subsequence developments.Key word: embedded system ARM RTOS µC/OS-II目录第一章绪论......................................................................... 错误!未定义书签。
计算机科学与技术专业课_嵌入式系统设计与实例开发_第一章 引言
5
实验大纲（约20学时）
实验题目
1、ARM ADS1.2开发环境介绍
分类
实验内容
基本知识 介绍嵌入式开发一般流程，并介绍开发过程中使用的软 件和硬件的安装与调试，学生通过该实验可以了解 和熟悉嵌入式的软硬件平台。 2、开发基本的嵌入式应用程序 基本知识 通过实验简单基本的嵌入式应用程序，介绍基本的嵌入 式应用程序的开发方法。 3、串口通信 基础技能 通过串口通信，掌握ARM中I/O和外设控制。 4、A/D转换和电机控制 5、触摸屏与LCD驱动 基础技能 通过A/D转换和电机控制，掌握ARM中I/O和外设控制 基础技能 通过实现触摸屏与LCD驱动，掌握嵌入式系统中最常见 的人机接口实现方式
6
参考资料
1.
王田苗 主编. 嵌入式系统设计及实例开发——ARM与 μC/OS-Ⅱ（第二版）. 北京：清华大学出版社， 2003.9
2．（美）Jean brosse, 邵贝贝译. μC/OS-Ⅱ—— 源码公开的实时嵌入式操作系统. 北京：中国电力出 版社，2001.8 3. 马忠梅等著. ARM嵌入式微处理器体系结构。北航出 版社
4
课程大纲（约30学时）
主题 1．引言 2．嵌入式系统的基本知识 3．ARM微处理器体系结构 4．嵌入式实时操作系统(uC/OS) 5．嵌入式系统的设计方法 6．嵌入式系统的硬件设计 7．嵌入式系统编程 8．Embedded Linux/WinCE 9．讨论、总结复习 课时数 3 3 3 6 3 3 4 2 3 内容 嵌入式系统技术前沿、应用领域、发展趋势及相 关领域研究成果 嵌入式系统的特点、分类、基本概念 介绍主流硬件平台，详细介绍ARM微处理器的体系 结构、功能及应用 介绍主流实时操作系统，深入分析嵌入式实时操 作系统C/OS，包括系统结构、实时性及应用 以一个典型应用为例，介绍嵌入式系统设计的一 般方法， 介绍外围接口设计，以LCD、触摸屏为例，着重讲 解人机交互接口设计 介绍嵌入式软件的体系结构，着重讲解嵌入式GUI 的编程方法 介绍Embedded Linux和WinCE下的嵌入式应用开发 选择3-5名有嵌入式开发经验的学生做报告，师生 点评，探讨
第1章嵌入式控制系统——第01章
中文网站：关键词：ARM, 嵌入式 4
100:1的历史阶段 • 95%以上都是嵌入式计算机系统 • 嵌入式应用带动了产业的迅猛发展 • 嵌入式控制系统遍布工业自动化设备
思考题：你的兴趣？你的专业？ 应该学习哪些计算机知识？
13
1.2 嵌入式系统的定义
定义一：当前国内通用 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技
术为基础，软硬件可配置，对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格约束的专用系统。
• 注：POSIX 表示可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface ，缩写为 POSIX ），POSIX标准定义了操作系统应该为应 用程序提供的接口标准，是IEEE为要在各种UNIX操作系统上运行的软 件而定义的一系列API标准的总称，其正式称呼为IEEE 1003，而国际 标准名称为ISO/IEC
2017/2/13
嵌入式控制系统
Embedded Control System
孙昌国（机器人及其控制，运动控制系统，电机控制）
邮箱：cgsun_ustb@ 电话：13501192048（通话前请先发短信联系）
课程课件邮箱：ustb_d07@ 密码：d07_ustb
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嵌入式控制系统
3、日本日立电梯 (广州日立电梯有限公司)
4、日本三洋电梯（上海三洋电梯有限公司）
5、日本富士达电梯 (华升富士达电梯有限公司)
6、日本东芝电梯 (沈阳东芝电梯有限公司)
7、芬兰通力电梯 (苏州通力电梯有限公司)
8、瑞士迅达电梯（苏州迅达电梯有限公司）