9、微型计算机应用系统

1、Home9.1微型计算机应用系统设计 9.2 PCI总线接口设计9.3 嵌入式系统应用9.微机计算机应用系统内容简介习题解答重点/难点本章通过工程应用实例介绍了几种典型微型计算机应用系统及其软硬件设计的一般方法。通过学习，要求读者了解常用的微型计算机应用系统，熟悉其硬件设计方法和软件编程思路，对嵌入式系统及其应用有所了解。 Home内容简介9.微机计算机应用系统Home 常用微型计算机应用系统的类型，典型系统的一般设计方法。PCI总线接口设计及驱动程序编制方法。USB总线接口设计及驱动程序编制方法。了解嵌入式系统的发展和应用。 重点与难点9.微机计算机应用系统HomeNext9.1.1概述11

2、.微型计算机应用系统分类 (1)数据采集和数据处理系统 HomeNextBack2(2)直接数字控制系统（DDC系统） 9.1.1概述HomeNextBack3(3)监督计算机控制系统（SCC系统） 9.1.1概述4(4)分散型计算机控制系统（DCS系统） HomeBack9.1.1概述BackBackHome系统构成网络图企业数据采集与网络管理系统 网络服务器中的SQL Server7.0中心交换机工业以太网卡10/100MbpsODBC接口远程数据对象RDOVB编程的监控程序数据库存取对象DAONuDAM-5160RS-232RS-422/485转换器Microsoft Jet数据库引擎M

3、icrosoft Access数据库485总线设备数据采集装置1设备1设备数据采集装置2设备2设备数据采集装置n设备n 5 2. 自动化物流仓库系统系统该系统将网络监控系统按功能与结构分为现场级、管理监控级。它是上位监控机借助CP5611通信卡，实现与PROFIBUS现场总线的连接，从而实现对下位机系统的控制来完成各种控制功能。 BackBackHome9.1.2 微型计算机应用系统设计举例6工业以态网卡10/100MbpsODBC接口VB编程的监控程序Microsoft SQL2000数据库PRODAVE MPI动态链接库STEP7编程工具软件CP5611驱动软件包CP5611通信卡PLC应

4、用程序 1）PLC通信模块 2）箱号显示LED屏控制 3）堆垛机PLC控制器程序CPU3152DPCPU模块CP340 SC1通信模块CP340 SC2通信模块CP340箱号显示通信模块PROFIBUSI/O模块I/O模块触摸屏触摸屏红外通信器红外通信器红外通信器红外通信器CPU3152DPCPU模块CP340 SC1通信模块CPU3152DPCPU模块CP340 SC2通信模块LED显示器LED显示器LED显示器LED显示器系统构成网络图BackBackHome7自动化物流仓库系统系统1PCI总线与DSP通信接口电路设计 HomeNext19.2 PCI总线、USB总线接口设计PCI总线接口

5、电路大体有两种实现方法，用可编程逻辑器件CPLD或FPGA实现通用PCI接口。这样做也有两种选择。一个是买IP宏，并根据应用的需要来裁剪IP宏并与相关应用电路烧入CPLD或FPGA中。另一种是采用一次性可编程芯片来处理，每片可编程芯片内都内嵌PCI接口电路，也可根据应用的需要来裁剪烧写，但只能烧写一次。HomeNextBack2（1）PCI总线接口芯片PCI 9052的主要特点 高性能的突发式数据传输 ISA 总线到 PCI 总线的平滑过渡 支持两个来自局部总线的中断 局部总线与PCI总线的时钟相互独立运行 支持复用或非复用模式的8、16或32位的局部总线 串行E2PROM 4个局部设备片选信

6、号 5个局部地址空间 PCI锁定机制9.2 PCI总线、USB总线接口设计3（2）PCI 9052总线结构组成HomeBack9.2 PCI总线、USB总线接口设计（3）PCI与DSP通信电路 9.2 PCI总线、USB总线接口设计BackBackHome图9-11 PCI-DSP通信电路图42 .USB总线与DSP通信接口电路设计 按芯片的构架来划分，市面上的USB控制器芯片可以分为不需要外接微处理器的和需要外接微处理器的两类芯片。按传输速度高低，可分为支持USB 1.1协议的低速系列、全速系列和支持USB 2.0协议的高速系列 。ISP-1581是Philiphs公司在原有PDIUSBD1

7、2芯片的基础上开发的又一款高速USB接口芯片。我们介绍一种利用 ISP-1581芯片与DSP芯片（TMS320LF2407 ）构成的通信电路。BackBackHome9.2 PCI总线、USB总线接口设计5USB-DSP通信电路设计 BackBackHome9.2 PCI总线、USB总线接口设计6HomeNext19.3 嵌入式系统1.嵌入式系统的定义 第一种，根根据英国电机工程师协会所做的定义，“嵌入式系统为控制、监视或辅助某个设备、机器或工厂运作的装置”。它具备了下列四项特性：用来执行特定功能以微电脑与周边外设构成核心需要严格的时序与稳定性全自动循环操作第二种，嵌入式系统是以应用为中心，以

8、计算机技术为基础，软/硬件可裁剪，功能，可靠性，成本，体积，功耗严格要求的专用计算机系统。 HomeNext2嵌入式系统的组成嵌入式系统的架构可分成五个部分：处理器、内存、输入/输出、操作系统与应用软件。 嵌入式系统的特点功能稳定系统集成以及友好的用户界面“量身定做”的原则较长的生命周期软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中嵌入式系统的发展趋势HomeNextBack9.3 嵌入式系统HomeNext3HomeNextBack9.3 嵌入式系统2.嵌入式系统微处理器发展历史 4位8位16位32位64位嵌入式微处理器（单芯片型）TMS 1000COPSIntel 8048/49/508051/

9、52Motorola 6801/04/05Intel 8096/97Thompson 68200ARM RISC Core MIPS 32 Bits RISC CoreMIPS 64 Bits RISC Core嵌入式微处理器（一般用途型）Intel 4004Intel 40408085 6809 Z80 65028086 80286Z800080386 8048668000/10/20/30/40Pentium II/IIIHomeNext4HomeNextBack9.3 嵌入式系统3.几种典型的嵌入式系统微处理器ARM公司ARM RISC架构微处理器Intel公司StrongARM 微处理器Intel公司Xscale架构微处理器德州仪器公司TMS320 DSP微处理器德州仪器公司OMAP架构微处理器MIPS公司MIPS RISC架构微处理器HomeNext5HomeNextBack9.3 嵌入式系统4.嵌入式系统软件的特征 软件要求固态化存储高质量、高可靠性尽管半导体技术系统软件的高实时性多任务操