基于ARM CPU的工業(yè)觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著中國(guó)高速工業(yè)化的進(jìn)程，對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的要求在不斷的增長(zhǎng)和提高。工業(yè)觸摸屏，作為一種可視化的人機(jī)接口，以其小體積和高可靠性的特點(diǎn)將逐步取代傳統(tǒng)的按鈕控制和儀表監(jiān)控，成為工控界人機(jī)接口的主流。針對(duì)國(guó)內(nèi)工控市場(chǎng)需求，研發(fā)一款低價(jià)位的工業(yè)觸摸屏，有著相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)機(jī)遇。Proface本身有著世界一流的工業(yè)觸摸屏軟硬件平臺(tái)，通過在這個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)上重新架構(gòu)系統(tǒng)硬件和嵌入式軟件，就可以比較快速的開發(fā)出低價(jià)位且性能符合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。電源，是硬件系

2、統(tǒng)中的重要模塊和價(jià)格較高的一個(gè)模塊，也是本項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，它由DC/DC系統(tǒng)電源部份和DC/AC背光燈逆變電源部分組成。通過對(duì)這兩部分電源主控芯片的重新選型，隔離變壓器的重新設(shè)計(jì)和外圍應(yīng)用線路的重新設(shè)計(jì)，使新的電源滿足了系統(tǒng)對(duì)電源的效率，紋波，輸入電壓范圍等規(guī)格的要求，并且做到了成本下降35％。CPU是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，32Bit位寬的嵌入式CPU由于應(yīng)用較少，所以-向價(jià)格昂貴；高性能，低價(jià)格且片上資源豐富的ARM CPU的出現(xiàn)

3、為本項(xiàng)目提供了機(jī)遇。通過反復(fù)比較，最終選定夏普公司的ARM9系列CPU LH7A404作為系統(tǒng)CPU，并在此基礎(chǔ)上展開主板系統(tǒng)設(shè)計(jì)和外圍接口設(shè)計(jì)。由于LH7A404有著非常豐富的片上資源，使得主板的硬件設(shè)計(jì)省去了很多CPU外圍的功能電路，既簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)又降低了成本。 目前，該項(xiàng)目的主板硬件系統(tǒng)已成功通過驗(yàn)證。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇是是本項(xiàng)目軟件工作的關(guān)鍵，uc OSⅡ是一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)，功能豐富，性能穩(wěn)定，源碼開放，且價(jià)格低廉的實(shí)時(shí)

4、操作系統(tǒng)，最終選定它作為操作系統(tǒng)。并成功在LH7A404上移植。系統(tǒng)Boot設(shè)計(jì)，板級(jí)支持包(Board Support Package，BSP)模塊的設(shè)計(jì)與硬件Driver程序的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)中間層軟件的兩部分工作。這兩部份軟件架構(gòu)和代碼的最終成功設(shè)計(jì)為整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用層軟件中，選擇一種國(guó)內(nèi)比較通用的PLC通訊協(xié)議進(jìn)行移植是相當(dāng)重要的。MODBUS協(xié)議目前已經(jīng)被大多數(shù)PLC廠家支持，而且在逐步走向一種工控界的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議