基于arm的寵物喂養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院</p><p>　　信息工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p>　　課 程 名 稱 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績 </p><p>　　學(xué)生姓名、學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué) 生 專 業(yè) 班級(jí) <

2、;/p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 姓名 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)起止日期 </b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)基本要求</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是工科學(xué)生十分重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用先修課程的理論知識(shí)和專業(yè)

3、技能，解決工程領(lǐng)域某一方面實(shí)際問題的能力。課程設(shè)計(jì)報(bào)告是科學(xué)論文寫作的基礎(chǔ)，不僅可以培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達(dá)能力，也是規(guī)范課程設(shè)計(jì)教學(xué)要求、反映課程設(shè)計(jì)教學(xué)水平的重要依據(jù)。為了加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)管理，提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量，特?cái)M定如下基本要求。</p><p>　　1. 課程設(shè)計(jì)教學(xué)一般可分為設(shè)計(jì)項(xiàng)目的選題、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案論證、項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果分析、答辯等4個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)有一定的考核要求和

4、考核成績。</p><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的選題要符合本課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱的要求，該項(xiàng)目應(yīng)能突出學(xué)生實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；該項(xiàng)目有一定的實(shí)用性，且學(xué)生通過努力在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)是可以完成的。課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱、目的及技術(shù)要求記錄于課程設(shè)計(jì)報(bào)告書一、二項(xiàng)中，課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的選題考核成績占10%左右。</p><p>　　3. 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案論證主要包括可行性設(shè)計(jì)方案論證、從可行性方

5、案中確定最佳方案，實(shí)施最佳方案的軟件程序、硬件電路原理圖和PCB圖。項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案論證內(nèi)容記錄于課程設(shè)計(jì)報(bào)告書第三項(xiàng)中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案論證主要考核設(shè)計(jì)方案的正確性、可行性和創(chuàng)新性，考核成績占30%左右。</p><p>　　4. 項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果分析主要包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作結(jié)果的工藝水平，項(xiàng)目測(cè)試性能指標(biāo)的正確性和完整性，項(xiàng)目測(cè)試中出現(xiàn)故障或錯(cuò)誤原因的分析和處理方法。項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果分析記錄于課程設(shè)計(jì)報(bào)告書第四項(xiàng)中，考核成績占

6、25%左右。</p><p>　　5. 學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中應(yīng)認(rèn)真閱讀與本課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目相關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)自己的閱讀興趣和習(xí)慣，借以啟發(fā)自己的思維，提高綜合分和理解能力。文獻(xiàn)閱讀摘要記錄于課程設(shè)計(jì)報(bào)告書第五項(xiàng)中，考核成績占10%左右。</p><p>　　6. 答辯是課程設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)，由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師向答辯學(xué)生提出2～3個(gè)問題，通過答辯可進(jìn)一步了解學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)中理論知識(shí)和實(shí)際技能掌

7、握的程度，以及對(duì)問題的理解、分析和判斷能力。答辯考核成績占25%左右。</p><p>　　7.學(xué)生應(yīng)在課程設(shè)計(jì)周內(nèi)認(rèn)真參加項(xiàng)目設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書交給課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱。課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師應(yīng)認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)全過程，認(rèn)真評(píng)閱學(xué)生的每一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告，給出課程設(shè)計(jì)綜合評(píng)閱意見和每一個(gè)環(huán)節(jié)的評(píng)分成績（百分制），最后將百分制評(píng)分成績轉(zhuǎn)換為五級(jí)分制（優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格）總評(píng)成績。<

8、/p><p>　　8. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書是實(shí)踐教學(xué)水平評(píng)估的重要資料，應(yīng)按課程、班級(jí)集成存檔交實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一管理。</p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱</p><p>　　基于ARM的寵物喂養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的及技術(shù)要求</p><p><b>　　基礎(chǔ)條件：</b><

9、;/p><p>　　1.嵌入式ARM9開發(fā)教學(xué)設(shè)備；</p><p>　　2.機(jī)及相關(guān)應(yīng)用軟件；</p><p>　　要求完成的主要任務(wù):</p><p>　　1.單驅(qū)動(dòng)，web網(wǎng)頁，GPRS等模塊的程序編寫。</p><p>　　2.寵物喂養(yǎng)系統(tǒng)分為智能喂養(yǎng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊、監(jiān)測(cè)模塊等三大部分組成。智能喂養(yǎng)是主要模

10、塊，硬件由喂養(yǎng)器和上位機(jī)（ARM中央控制器）組成，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)喂養(yǎng)和用戶遠(yuǎn)程手機(jī)短信控制喂養(yǎng)寵物。</p><p>　　3.課程設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　　4.設(shè)計(jì)說明書要求：引言、設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理設(shè)計(jì)、各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試過程、體會(huì)及總結(jié)、參考文獻(xiàn)、源程序。說明書使用A4紙打印或手寫。</p><p>　　三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案論證(項(xiàng)目目

11、的，硬件設(shè)計(jì) ，軟件設(shè)計(jì) ，軟件程序)</p><p><b>　　項(xiàng)目目的：</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)中，人們的工作與學(xué)習(xí)十分繁忙，特別是當(dāng)人們出差在外或是旅游度假時(shí)，經(jīng)常不能及時(shí)地對(duì)家中的各種寵物給予很好的照顧，尤其是寵物的飲食，常常成為困擾人們的問題之一，而且目前市面上又沒有一種產(chǎn)品能夠幫助人們解決這個(gè)問題。本課題及時(shí)針對(duì)此問題而設(shè)計(jì)與研發(fā)的新產(chǎn)品

12、。它在帶來經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，也對(duì)智能家具智能化起到了積極的作用；在提高人們生活效率與樂趣的同時(shí)，也為人們的出行減少了后顧之憂。</p><p>　　智能寵物喂養(yǎng)系統(tǒng)分為智能喂養(yǎng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊、監(jiān)測(cè)模塊等三大部分組成。智能喂養(yǎng)是主要模塊，硬件由喂養(yǎng)器和上位機(jī)（ARM中央控制器）組成，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)喂養(yǎng)和用戶遠(yuǎn)程手機(jī)短信控制喂養(yǎng)寵物。</p><p><b>　　系統(tǒng)功能分類：&

13、lt;/b></p><p>　　1.自動(dòng)控制：喂料器按用戶設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)喂料</p><p>　　2.短信控制：當(dāng)用戶發(fā)送短信時(shí)，優(yōu)先按照用戶的命令進(jìn)行喂料；當(dāng)物料用完時(shí)，會(huì)發(fā)送報(bào)警短信通知用戶</p><p>　　3.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控：用戶通過遠(yuǎn)程登錄WEB網(wǎng)頁，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控；用戶可通過遠(yuǎn)程修改相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)的修改</p><p>

14、　　4.系統(tǒng)管理：系統(tǒng)配置信息的維護(hù)管理，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和網(wǎng)頁的共享</p><p><b>　　一．硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.ARM概述</b></p><p>　　ARM(Advanced RISC Machines)，既可認(rèn)為是一個(gè)公司的名字，也可認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱，還可認(rèn)為是一種技

15、術(shù)的名字。1990年ARM公司成立于英國劍橋，主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。目前，采用ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)IP核的微處理器，即通常所說的ARM微處理器，己遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)、軍用系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器70%以上的市場(chǎng)份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的公司，作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，本身不直

16、接從事芯片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可，由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片。世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，從而形成自己的ARM微處理器芯片進(jìn)入市場(chǎng)。</p><p>　　ARM9系列處理器是英國ARM公司設(shè)計(jì)的主流嵌入式處理器，主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列。</p><p>　　2.ARM微處理器概述</p&g

17、t;<p>　　2.1ARM的體系結(jié)構(gòu)</p><p>　　ARM內(nèi)核最大的優(yōu)勢(shì)在于高速度、低功耗，這主要?dú)w功于被公認(rèn)是業(yè)界領(lǐng)先的32位嵌入式RISC微處理器結(jié)構(gòu)——ARM體系結(jié)構(gòu)。</p><p>　　目前我們的處理器陣營中分為CISC和RISC兩大系列，CISC是復(fù)雜指令集處理器，這種處理器每條指令可以執(zhí)行比較多的復(fù)雜操作，而且指令長度不定。</p>&l

18、t;p>　　RISC處理器種類比較多，指令長度固定，執(zhí)行周期固定，從微控制器、MIPS、ARM、Alpha、PowerPC、SPARC和SuperH等。ARM是目前應(yīng)用最廣泛的一套指令系統(tǒng)，支持多任務(wù)，只要是超出單片機(jī)能力、x86又太浪費(fèi)的場(chǎng)合大部分都用ARM。90%的智能手機(jī)都是ARM處理器。</p><p>　　到目前為止，RISC體系結(jié)構(gòu)也還沒有嚴(yán)格的定義，一般認(rèn)為，RISC體系結(jié)構(gòu)在專用微處理器領(lǐng)域

19、要比傳統(tǒng)的CISC結(jié)構(gòu)有很大的優(yōu)勢(shì)。RISC體系結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　采用統(tǒng)一和長度固定的指令域，基本尋址方式有2~3種；</p><p>　　采用單周期指令，便于流水線操作的執(zhí)行；</p><p>　　大量使用寄存器，數(shù)據(jù)處理指令只對(duì)寄存器進(jìn)行操作，只有加載/存儲(chǔ)指令可以訪問寄存器，以提高指令的執(zhí)行效率。</p><p>

20、　　ARM體系結(jié)構(gòu)除了具備上述典型的RISC結(jié)構(gòu)特性以外，還采用了一些特別的技術(shù)，以保證使其在高性能的前提下盡量縮小芯片的面積，并降低功耗：</p><p>　　所有的指令都支持條件執(zhí)行，即可根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)果決定是否被執(zhí)行，從而提高指令的執(zhí)行效率；</p><p>　　可用加載、存儲(chǔ)指令批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率；</p><p>　　可在一條數(shù)據(jù)處理中使

21、用地址的自動(dòng)增減來提高運(yùn)行效率，支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好地兼容8位/16位器件。</p><p>　　ARM9E-S結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)</p><p>　　以ARM9E-S為例介紹ARM9處理器的主要結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。ARM9E-S的結(jié)構(gòu)如下圖所示。其主要特點(diǎn)如下：</p><p>　?、?2bit定點(diǎn)RISC處理器，改進(jìn)型ARM/Thumb

22、代碼交織，增強(qiáng)性乘法器設(shè)計(jì)。支持實(shí)時(shí)（real-time）調(diào)試；</p><p>　　⑵片內(nèi)指令和數(shù)據(jù)SRAM，而且指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器容量可調(diào)；</p><p>　?、瞧瑑?nèi)指令和數(shù)據(jù)高速緩沖器（cache）容量從4K字節(jié)到1M字節(jié)；</p><p>　?、仍O(shè)置保護(hù)單元（protection unit），非常適合嵌入式應(yīng)用中對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行分段和保護(hù)；</p>

23、<p>　　⑸采用AMBA AHB總線接口，為外設(shè)提供統(tǒng)一的地址和數(shù)據(jù)總線；</p><p>　?、手С滞獠繀f(xié)處理器，指令和數(shù)據(jù)總線有簡單的握手信令支持；</p><p>　　⑺支持標(biāo)準(zhǔn)基本邏輯單元掃描測(cè)試方法學(xué)，而且支持BIST(built-in-self-test）；</p><p>　?、讨С智度胧礁櫤陠卧?，支持實(shí)時(shí)跟蹤指令和數(shù)據(jù)。</p

24、><p>　　2.2ARM微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)</p><p>　　ARM處理器共有37個(gè)寄存器，被分為若干個(gè)組，這些寄存器包括：</p><p>　?。?1個(gè)通用寄存器，包括程序計(jì)數(shù)器（PC指針），均為32位的寄存器。</p><p>　?。?個(gè)狀態(tài)寄存器，用以標(biāo)識(shí)CPU的工作狀態(tài)及程序的運(yùn)行狀態(tài)，均為32位，目前只使用了其中的一部分。<

25、;/p><p>　　通用寄存器包括R0～R15，可以分為三類：</p><p>　　(1)未分組寄存器R0～R7：在所有的運(yùn)行模式下，未分組寄存器都指向同一個(gè)物理寄存器，他們未被系統(tǒng)用作特殊的用途，因此，在中斷或異常處理進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)，由于不同的處理器運(yùn)行模式均使用相同的物理寄存器，可能會(huì)造成寄存器中數(shù)據(jù)的破壞，這一點(diǎn)在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。</p><p>　

26、　(2)分組寄存器R8～R14：對(duì)于分組寄存器，他們每一次所訪問的物理寄存器與處理器當(dāng)前的運(yùn)行模式有關(guān)。</p><p>　　(3)程序計(jì)數(shù)器PC(R15)：寄存器R15用作程序計(jì)數(shù)器(PC)。</p><p>　　同時(shí)，ARM處理器又有7種不同的處理器模式，在每一種處理器模式下均有一組相應(yīng)的寄存器與之對(duì)應(yīng)。即在任意一種處理器模式下，可訪問的寄存器包括15個(gè)通用寄存器（R0～R14）、一至

27、二個(gè)狀態(tài)寄存器和程序計(jì)數(shù)器。在所有的寄存器中，有些是在7種處理器模式下共用的同一個(gè)物理寄存器，而有些寄存器則是在不同的處理器模式下有不同的物理寄存器。</p><p>　　ARM微處理器支持7種運(yùn)行模式，分別為：</p><p>　　用戶模式(usr)：ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)；</p><p>　　快速中斷模式(fiq)：用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理；<

28、/p><p>　　外部中斷模式(irq)：用于通用的中斷處理；</p><p>　　管理模式(svc)：操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式；</p><p>　　數(shù)據(jù)訪問終止模式(abt)：當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)進(jìn)入該模式，可用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)；</p><p>　　系統(tǒng)模式(sys)：運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)；</p><p>

29、;　　未定義指令中止模式(und)：當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式，可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真；</p><p>　　除用戶模式以外，其余的所有6種模式稱之為非用戶模式，或特權(quán)模式(Privileged Modes)；其中除去用戶模式和系統(tǒng)模式以外的5種又稱為異常模式(Exception Modes)，常用于處理中斷或異常，以及需要訪問受保護(hù)的系統(tǒng)資源等情況。</p><p><

30、;b>　　處理能力</b></p><p>　　新一代的ARM9處理器，通過全新的設(shè)計(jì)，采用了更多的晶體管，能夠達(dá)到兩倍以上于ARM7處理器的處理能力。這種處理能力的提高是通過增加時(shí)鐘頻率和減少指令執(zhí)行周期實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　?。ㄒ唬?#160;時(shí)鐘頻率的提高：</p><p>　　ARM7處理器采用3級(jí)流水線，而ARM9采用5級(jí)流水線。增

31、加的流水線設(shè)計(jì)提高了時(shí)鐘頻率和并行處理能力。5級(jí)流水線能夠?qū)⒚恳粋€(gè)指令處理分配到5個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)有5個(gè)指令在執(zhí)行。在同樣的加工工藝下，ARM9TDMI處理器的時(shí)鐘頻率是ARM7TDMI的1.8～2.2倍。</p><p>　?。ǘ?#160;指令周期的改進(jìn)：</p><p>　　指令周期的改進(jìn)對(duì)于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴于代碼執(zhí)行時(shí)指令的重疊

32、，這實(shí)際上是程序本身的問題。對(duì)于采用最高級(jí)的語言，一般來說，性能的提高在30%左右。</p><p>　　2.3ARM微處理器的指令結(jié)構(gòu)</p><p>　　ARM微處理器的在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令為32位的長度，Thumb指令為16位長度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集，但與等價(jià)的ARM代碼相比較，可節(jié)省30％～40％

33、以上的存儲(chǔ)空間，同時(shí)具備32位代碼的所有優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　?、眑oads 指令與n stores指令</p><p>　　指令周期數(shù)的改進(jìn)最明顯的是loads指令和stores指令。從ARM7到ARM9這兩條指令的執(zhí)行時(shí)間減少了30%。指令周期的減少是由于ARM7和ARM9兩種處理器內(nèi)的兩個(gè)基本的微處理結(jié)構(gòu)不同所造成的。</p><p>　　⑴ARM9有獨(dú)立

34、的指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口，允許處理器同時(shí)進(jìn)行取指和讀寫數(shù)據(jù)。這叫作改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)。而ARM7只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口，它同時(shí)用來取指令和數(shù)據(jù)訪問。</p><p>　?、?級(jí)流水線引入了獨(dú)立的存儲(chǔ)器和寫回流水線，分別用來訪問存儲(chǔ)器和將結(jié)果寫回寄存器。</p><p>　　以上兩點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)周期完成loads指令和stores指令。</p><p>　　⒉互鎖(interlo

35、cks）技術(shù)</p><p>　　當(dāng)指令需要的數(shù)據(jù)因?yàn)橐郧暗闹噶顩]有執(zhí)行完而沒有準(zhǔn)備好就會(huì)產(chǎn)生管道互鎖。當(dāng)管道互鎖發(fā)生時(shí)，硬件會(huì)停止這個(gè)指令的執(zhí)行，直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好為止。雖然這種技術(shù)會(huì)增加代碼執(zhí)行時(shí)間，但是為初期的設(shè)計(jì)者提供了巨大的方便。編譯器以及匯編程序員可以通過重新設(shè)計(jì)代碼的順序或者其他方法來減少管道互鎖的數(shù)量。</p><p><b>　?、撤种χ噶?lt;/b><

36、;/p><p>　　ARM9和ARM7的分枝指令周期是相同的。而且ARM9TDMI和ARM9E-S并沒有對(duì)分枝指令進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。</p><p>　　2.4ARM微處理器產(chǎn)品簡述</p><p>　　ARM處理器核當(dāng)前有6個(gè)系列產(chǎn)品：</p><p>　　ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、Secur-Core以及最新的ARM11系列

37、，另外還有公司的XScale微體系結(jié)構(gòu)和StrongARM產(chǎn)品。其中ARM7是低功耗的32位核，最適合應(yīng)用于對(duì)價(jià)位和功耗敏感的產(chǎn)品，它又分為應(yīng)用于實(shí)時(shí)環(huán)境的ARM7TD-MI、ARM7-TDMI-S，以及適用于開發(fā)平臺(tái)的ARM720T和適用于DSP運(yùn)算及支持Java的ARM7EJ等。</p><p>　　2.5ARM處理器的性能特征</p><p>　　ARM7TDMI處理器是ARM7處

38、理器系列成員之一，是目前應(yīng)用最廣32位高性能嵌入式RISC處理器。下面以ARM7TDMI為例，介紹ARM芯片的性能特征：</p><p><b>　　(1)指令流水線</b></p><p>　　ARM7TDMI使用流水線以提高處理器指令的流動(dòng)速度。</p><p><b>　　(2)存儲(chǔ)器訪問</b></p>

39、<p>　　ARM7TDMI核是馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，使用單一的32位數(shù)據(jù)總線傳送指令和數(shù)據(jù)。只有加載、存儲(chǔ)和交換指令可以訪問存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　(3)存儲(chǔ)器接口</b></p><p>　　ARM7TDMI的存儲(chǔ)器接口被設(shè)計(jì)成在使用存儲(chǔ)器最少的情況下實(shí)現(xiàn)其潛能。ARM7TDMI有4種存儲(chǔ)周期的基本類型：空閑周期、非順序

40、周期、順序周期和協(xié)處理器寄存器傳送周期。</p><p>　　(4)嵌入式ICE-RT邏輯</p><p>　　嵌入式ICE-RT邏輯為ARM7TDMI核提供了集成的在片調(diào)試支持?？梢允褂们度胧焦CE-RT邏輯來編寫斷點(diǎn)或觀察斷點(diǎn)出現(xiàn)的條件。</p><p>　　圖1 ARM9結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　3.1硬件設(shè)計(jì)

41、</b></p><p>　　硬件系統(tǒng)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有先設(shè)計(jì)并調(diào)試好硬件系統(tǒng)才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)開發(fā)。由于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的領(lǐng)域不同，相應(yīng)的硬件選擇也會(huì)各不相同。</p><p>　　3.1.1ARM芯片的選擇標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　ARM處理器是一種16/32位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微處理器，由ARM公司設(shè)計(jì)，然后授權(quán)給

42、各半導(dǎo)體廠商，目前己成為應(yīng)用最為廣泛的嵌入式處理器。ARM系列處理器主要有ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10 4個(gè)通用處理器系列，每一個(gè)系列提供一套相對(duì)獨(dú)特的性能來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，其中又以ARM7和ARM9兩個(gè)系列使用的最為廣泛。ARM7系列微處理器為低功耗的32位R ISC處理器，最適合用于對(duì)價(jià)位和功耗要求較高的消費(fèi)類應(yīng)用。ARM7微處理器系列主頻最高可達(dá)130MIPS，高速的運(yùn)算處理能力能勝任絕大多數(shù)的復(fù)雜應(yīng)用。&l

43、t;/p><p>　　ARM9系列微處理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力，其主頻最高可達(dá)300MIPS。其性能較ARM7系列有較大提升，但價(jià)格也相對(duì)更高。</p><p>　　3.1.2硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的嵌入式目標(biāo)控制系統(tǒng)，進(jìn)行硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)，選擇嵌入式系統(tǒng)的處理器及常用的外圍設(shè)備(如SDRAM、

44、FLASH、RS - 232串行口等)實(shí)現(xiàn)無縫連接，從而簡化了外圍電路的設(shè)計(jì)，降低了產(chǎn)品成本、體積和功耗.硬件設(shè)計(jì)也可以構(gòu)成最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最小系統(tǒng)是指ARM能夠穩(wěn)定運(yùn)行所需要的最基本的條件。</p><p>　　同單片機(jī)一樣，ARM最小系統(tǒng)也包括電源、時(shí)鐘源、復(fù)位電路、代碼和數(shù)據(jù)存放空間、合理的管腳設(shè)置以及必要的調(diào)試接口等要素，如圖2所示。</p><p>　　圖2嵌入式最小系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

45、示意圖</p><p><b>　　3.2各模塊功能</b></p><p>　　3.2.1GPRS模塊</p><p>　　模塊功能：當(dāng)有告警事件發(fā)生時(shí)，發(fā)送短信給指定號(hào)碼；讀取最新短信內(nèi)容，解釋成相關(guān)的命令后，傳送給其他模塊。</p><p>　　模塊接口：保存用戶命令的全局變量數(shù)組user_comd，保存告警處理優(yōu)

46、先級(jí)的全居變量數(shù)組user_pri，保存告警狀態(tài)的全局變量if_alarm。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)：（1）發(fā)送短信給用戶</p><p>　　先建立一個(gè)消息緩沖區(qū)write_buf[ ]，將警告提示信息存入緩沖區(qū)。新建一個(gè)讀取報(bào)警狀態(tài)的線程，每隔一段時(shí)間就掃描各個(gè)防區(qū)的狀態(tài)，如果有防區(qū)處于報(bào)警狀態(tài)就獲取該防區(qū)防區(qū)代號(hào)，將防區(qū)代號(hào)連接到緩沖區(qū)中，接著將緩沖區(qū)中的內(nèi)容放送到指定的號(hào)碼。&l

47、t;/p><p>　?。?）接受并解釋用戶發(fā)回的短信</p><p>　　首先將用戶發(fā)回的短信內(nèi)容讀取到緩沖區(qū)read_buf[ ]中，然后提取關(guān)鍵內(nèi)容并進(jìn)行解釋，比如：提取內(nèi)容為1時(shí)，表示用戶發(fā)出了滅火命令；提取內(nèi)容為2時(shí)，表示用戶發(fā)出了關(guān)閉警示燈，等等。</p><p>　　接著將提取出的命令傳送到全局變量user_comd中，并設(shè)置警告優(yōu)先級(jí)（優(yōu)先級(jí)的大小保存在一

48、個(gè)全局變量user_pri中）。</p><p>　　3.2.2網(wǎng)絡(luò)通訊模塊</p><p>　　模塊功能：此模塊采用網(wǎng)絡(luò)cgi編程。服務(wù)器部分用來接收用戶從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送過來的信息，并將該信息解釋成相關(guān)命令，然后將命令存入全局變量user_comd中，然后將處理的內(nèi)容返回給客戶端（比如，用戶從網(wǎng)絡(luò)上傳送了查看報(bào)警日志的命令，服務(wù)器解釋命令后將日志信息發(fā)回給客戶端）；客戶端用來提供用戶遠(yuǎn)程登錄連

49、接服務(wù)器，并向服務(wù)器發(fā)送相關(guān)命令，當(dāng)服務(wù)器有信息返回時(shí)，客戶端負(fù)責(zé)接收信息并在屏幕上顯示。</p><p>　　模塊接口：使用共享內(nèi)存這種進(jìn)程間通訊方法實(shí)現(xiàn)主控程序和網(wǎng)頁程序之間數(shù)據(jù)的通訊。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)：采用cgi編程，此模塊只需要在main函數(shù)中建立共享內(nèi)存的，網(wǎng)頁也同樣建立共享內(nèi)存，通過遠(yuǎn)程登錄192.168.31.228這個(gè)IP地址，即可對(duì)喂養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，設(shè)置喂養(yǎng)

50、時(shí)間，喂養(yǎng)間隔時(shí)間，網(wǎng)頁控制喂養(yǎng)操作和指定手機(jī)號(hào)碼等操作。用戶可以按自己要求進(jìn)行相關(guān)設(shè)定。</p><p>　　3.2.3硬件設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)編寫模塊</p><p>　　模塊功能：此模塊完成喂養(yǎng)器的設(shè)計(jì)和相關(guān)硬件和傳感器的驅(qū)動(dòng)的編寫。</p><p>　　模塊接口：光感器、聲控報(bào)警器、步進(jìn)電機(jī)等都是通過I/O口來進(jìn)行控制的。</p><p>　　

51、實(shí)現(xiàn)：光感和聲控都是只有一個(gè)I/O口，驅(qū)動(dòng)可以大致相同，步進(jìn)電機(jī)占4個(gè)I/O口，驅(qū)動(dòng)編寫過程中注意每一相通電后注意要有個(gè)300微秒左右的延遲，通過for循環(huán)的次數(shù)來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度。</p><p>　　3.2.4系統(tǒng)框架模塊</p><p>　　模塊功能：該模塊實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的框架，該模塊負(fù)責(zé)整個(gè)服務(wù)器整個(gè)流程的設(shè)計(jì)。</p><p>　　模塊接口：一系列的結(jié)

52、構(gòu)體全局變量，相關(guān)的文件名</p><p>　　實(shí)現(xiàn)：首先編寫一個(gè)main函數(shù)的框架，然后在定義好全局變量和局部變量后，創(chuàng)建4個(gè)線程，這四個(gè)線程將分別是步進(jìn)電機(jī)控制模塊、GPRS短信收發(fā)模塊、按鍵處理模塊和聲感控制模塊。在創(chuàng)建線程時(shí)，各參數(shù)一定要設(shè)置好。為避免程序提前退出，在創(chuàng)建線程后要加上線程等待函數(shù)。</p><p>　　3.3軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>

53、　　3.3.1嵌入式軟件的特點(diǎn)</p><p>　　嵌入式軟件( Firmware)通常是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的控制和管理中心,是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目要求的系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，其質(zhì)量直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。嵌入式軟件運(yùn)行的環(huán)境、載體、功能要求等特性，使其與計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)具有許多差異。</p><p>　　(1)嵌入式軟件設(shè)計(jì)時(shí)更強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同工作的效率和穩(wěn)定性；</p><p>　　(2

54、)嵌入式軟件的結(jié)果通常需要固化在目標(biāo)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器或處理器內(nèi)部存儲(chǔ)資源中,而不是存放在硬盤中；</p><p>　　(3)嵌入式軟件的開發(fā)一般需要開發(fā)工具、目標(biāo)設(shè)備等；</p><p>　　(4)嵌入式軟件對(duì)實(shí)時(shí)性的要求更高；</p><p>　　(5)嵌入式軟件對(duì)抗干擾性和可靠性的要求也較高；</p><p>　　(6)嵌入式軟件的代碼大小通

55、常也是需要考慮的。</p><p>　　理解了嵌入式軟件的這些特點(diǎn)，有助于幫助設(shè)計(jì)者開發(fā)出高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的產(chǎn)品。</p><p>　　3.3.2嵌入式軟件的結(jié)構(gòu)</p><p>　　基于ARM的嵌入式軟件通常需要一段匯編代碼作為啟動(dòng)代碼來完成處理器運(yùn)行環(huán)境的初始化等操作，然后設(shè)計(jì)者可以跳轉(zhuǎn)到用C /C + +等高級(jí)語言編寫的應(yīng)用程序中，也可以進(jìn)入某個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)

56、中開始任務(wù)的調(diào)度，當(dāng)然所有代碼可以全部由匯編語言完成。ADS、SDT等集成開發(fā)環(huán)境都提供了完備的運(yùn)行時(shí)庫供設(shè)計(jì)者引用。簡單地說，嵌入式軟件包括了啟動(dòng)代碼、應(yīng)用程序、頭文件、庫文件和某些專用的開發(fā)工具等幾個(gè)主要部分。</p><p><b>　　4.環(huán)境要求：</b></p><p>　　4.1軟件運(yùn)行環(huán)境要求</p><p>　?。?）操作系統(tǒng)

57、及版本：Windows XP, Linux RedHat 9.0</p><p>　?。?）軟件開發(fā)工具：Vmware虛擬機(jī)軟件，VI編輯器，GCC編譯器（PC平臺(tái)gcc，ARM平臺(tái)arm-linux-gcc），NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))。</p><p>　　（3）編程語言：C語言。</p><p>　?。?）開發(fā)框架：多線程框架。</p><p

58、>　　4.2硬件運(yùn)行環(huán)境要求</p><p>　　（1）計(jì)算機(jī)硬件要求</p><p>　　CPU：主頻1.0G以上</p><p>　　內(nèi)存：512MB以上</p><p><b>　　硬盤：40GB以上</b></p><p>　　接口：串行接口一個(gè)，I/O口若干</p>

59、<p>　　（2）Tiny6410開發(fā)平臺(tái)</p><p>　　報(bào)警燈：LED1，LED2，LED3。</p><p>　　人工喂養(yǎng)觸發(fā)鍵：按鍵1</p><p>　　通訊端口：串口1，網(wǎng)口</p><p>　?。?）GPRS通信模塊</p><p>　?。?）系統(tǒng)硬件總體架構(gòu)</p><

60、p><b>　　軟件流程圖：</b></p><p>　　圖3 智能寵物喂養(yǎng)功能結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.3系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境：</p><p>　　（1）硬件環(huán)境：PC一臺(tái)，Tiny6410開發(fā)平臺(tái)一套，GSM網(wǎng)絡(luò)手機(jī)一部。</p><p>　?。?）軟件環(huán)境：串口通訊軟件，網(wǎng)絡(luò)通訊軟件。</p>

61、<p>　?。?）網(wǎng)絡(luò)通訊測(cè)試：PC機(jī)網(wǎng)口同ARM平臺(tái)網(wǎng)口數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試。</p><p>　　（4）GPRS模塊通訊測(cè)試：PC機(jī)串口同GPRS模塊數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試。</p><p><b>　　二、軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　軟件程序：</b></p><p>　　#incl

62、ude "main.h"</p><p>　　pthread_t pth_a,pth_b,pth_c,pth_d,pth_e,pth_f;</p><p>　　struct st_sys_dev *g_dev;</p><p>　　int fd,fd_pwm,fd_button,fd_l,fd_s,fd_com1;</p><

63、p>　　char flag = 0;</p><p>　　volatile int baud=B115200;</p><p>　　static struct termios oldtio,newtio;</p><p>　　int com_fd = -1;</p><p>　　int tty_init(char* dev_name)&

64、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　int com_fd_new;</p><p>　　com_fd = open(dev_name, O_RDWR );</p><p>　　if (com_fd <0) {</p><p>　　perror(dev_name);&l

65、t;/p><p><b>　　exit(-1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　com_fd_new = com_fd;</p><p>　　tcgetattr(com_fd_new,&oldtio); /* save current modem setti

66、ngs */</p><p>　　bzero(&newtio, sizeof(newtio)); </p><p>　　newtio.c_cflag = baud | CS8 ;</p><p>　　newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL; </p><p>　　newtio.c_oflag = 0; <

67、/p><p>　　newtio.c_lflag = ICANON;</p><p>　　newtio.c_cc[VINTR] = 0; /* Ctrl-c */ </p><p>　　newtio.c_cc[VQUIT] = 0; /* Ctrl-\ */ </p><p>　　newtio.c_cc[VERASE]

68、 = 0; /* del */ </p><p>　　newtio.c_cc[VKILL] = 0; /* @ */ </p><p>　　newtio.c_cc[VEOF] = 4; /* Ctrl-d */ </p><p>　　newtio.c_cc[VTIME] = 0; /* 不使用分割字元組的計(jì)時(shí)器

69、 */ </p><p>　　newtio.c_cc[VMIN] = 1; /* 在讀取到 1 個(gè)字元前先停止 */ </p><p>　　newtio.c_cc[VSWTC] = 0; /* '\0' */ </p><p>　　newtio.c_cc[VSTART] = 0; /* Ctrl-q */

70、</p><p>　　newtio.c_cc[VSTOP] = 0; /* Ctrl-s */ </p><p>　　newtio.c_cc[VSUSP] = 0; /* Ctrl-z */ </p><p>　　newtio.c_cc[VEOL] = 0; /* '\0' */ </p>&

71、lt;p>　　newtio.c_cc[VREPRINT] = 0; /* Ctrl-r */ </p><p>　　newtio.c_cc[VDISCARD] = 0; /* Ctrl-u */ </p><p>　　newtio.c_cc[VWERASE] = 0; /* Ctrl-w */ </p><p>　　newtio.c_

72、cc[VLNEXT] = 0; /* Ctrl-v */ </p><p>　　newtio.c_cc[VEOL2] = 0; /* '\0' */ </p><p>　　tcflush(com_fd_new, TCIFLUSH);</p><p>　　tcsetattr(com_fd_new,TCSANOW,&ne

73、wtio);/*set attrib */</p><p>　　return com_fd_new;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init_sys(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　load_

74、dev(g_dev);</p><p>　　/************報(bào)警功能**********/</p><p>　　fd_pwm = open("/dev/pwm",O_RDWR);</p><p>　　if(fd_pwm < 0){</p><p>　　printf("open pwm error\

75、n");</p><p><b>　　exit(-1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**********按鍵處理*************/</p><p>　　fd_button = open("/dev/6410buttons&qu

76、ot;,O_RDWR);</p><p>　　if(fd_button < 0){</p><p>　　printf("open button error\n");</p><p>　　exit(-1);</p><p><b>　　}</b></p><p><

77、;b>　　//發(fā)送短信</b></p><p>　　//at at at+cmgf=1 at+cmgs="13912345678"<CR>text<ctrl-Z></p><p>　　int gprs_msg(char *mob_num, char* msg)</p><p><b>　　{

78、</b></p><p>　　char ctl[]={26,0};</p><p>　　char alarm_msg[64] = " ";</p><p>　　strcpy(alarm_msg,msg);</p><p>　　tty_writecmd("at", strlen("

79、at"));</p><p>　　usleep(5000);</p><p>　　tty_writecmd("at", strlen("at"));</p><p>　　tty_writecmd("at+cmgf=1", strlen("at+cmgf=1"));//發(fā)送修

80、改字符集命令</p><p>　　tty_write("at+cmgs=", strlen("at+cmgs="));//發(fā)送發(fā)短信命令，具體格式見手冊(cè)</p><p>　　tty_write("\"", strlen("\""));</p><p>　　tty_w

81、rite(mob_num, strlen(mob_num));</p><p>　　tty_write("\"", strlen("\""));</p><p>　　tty_write("\r", strlen("\r"));</p><p>　　tty_write(

82、alarm_msg, strlen(alarm_msg));</p><p>　　tty_write(ctl, 1); //“CTRL+Z"的ASCII碼</p><p>　　usleep(300000);</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　

83、}</b></p><p>　　/**********接收喂食短信*******************/</p><p>　　void* rec_msg(void* data)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　char msg[8]={"feed dog"};

84、</p><p><b>　　char c;</b></p><p>　　char buf[9];</p><p>　　char buff[128];</p><p><b>　　int i;</b></p><p><b>　　int t=0;</b>

85、</p><p><b>　　int m=0;</b></p><p>　　while (1) {</p><p>　　//接收GPRS發(fā)送回的信息]</p><p>　　memset(buff,0,128);</p><p>　　tty_read(&c,1);</p>

86、<p>　　if(c=='+'){</p><p>　　tty_read(&c,1);</p><p>　　if(c=='C'){</p><p>　　tty_writecmd("at+cmgf=1", strlen("at+cmgf=1"));</p><

87、;p>　　tty_writecmd("at+cmgr=1", strlen("at+cmgr=1"));</p><p>　　memset(buff,0,128);</p><p>　　for(i=0;i<119;i++){</p><p>　　tty_read(&c,1);</p><

88、p>　　buff[i]=c;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<119;i++){</p><p>　　if((buff[i]=='+')&&(buff[i+1]=='3')&&(buff[i+2]=='2'

89、)&&(buff[i+3]=='"')){</p><p>　　memset(buf,0,9);</p><p>　　for(m=i+6;m<i+14;m++){</p><p>　　buf[t]=buff[m];</p><p><b>　　t++;</b&g

90、t;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　t=0;</b></p><p>　　g_dev->msg = !memcmp(buf,msg,8);</p><p>　　tty_writecmd("at+cmgd=1", strlen("

91、;at+cmgd=1"));</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>&

92、lt;b>　　sleep(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　int tty_read(char *buf,int nbytes)</p><p><b>　　{</b><

93、;/p><p>　　return read(com_fd,buf,nbytes);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int tty_write(char *buf,int nbytes)</p><p><b>　　{</b></p><p><

94、b>　　int i;</b></p><p>　　for(i=0; i<nbytes; i++) {</p><p>　　write(com_fd,&buf[i],1);</p><p>　　usleep(100);</p><p><b>　　}</b></p><

95、p>　　return tcdrain(com_fd);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int tty_writecmd(char *buf,int nbytes)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i;</

96、b></p><p>　　for(i=0; i<nbytes; i++){</p><p>　　write(com_fd,&buf[i],1);</p><p>　　usleep(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　write(com_fd,

97、"\r",1);</p><p>　　usleep(300000);</p><p>　　return tcdrain(com_fd);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　圖4系統(tǒng)示意圖</b></p><p><b

98、>　　ARM的前景</b></p><p>　　市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ABI Research預(yù)測(cè)，采用ARM處理器的上網(wǎng)本(netbooks)、便攜式上網(wǎng)設(shè)備(MID)以及超便攜計(jì)算機(jī)(ultra-mobile PC)等設(shè)備出貨量，將在2013年超越采用x86架構(gòu)處理器的PC產(chǎn)品，大幅扭轉(zhuǎn)目前的狀況。</p><p>　　ABI指出，目前在UMD市場(chǎng)中，上網(wǎng)本正邁入第二代，且有越

99、來越多市面上的產(chǎn)品是采用ARM平臺(tái)；此外，ARM平臺(tái)也逐漸滲透到其他各種不同型態(tài)的PC產(chǎn)品中，包括平板計(jì)算機(jī)。但ABI并未提出對(duì)UMD市場(chǎng)年度出貨量的預(yù)估數(shù)據(jù)。</p><p>　　在2010年，ABI預(yù)測(cè)市場(chǎng)對(duì)Intel與ARM的支持度比數(shù)約為75:25，該比數(shù)在2012年將為60:40；到2013年，ARM所獲得的支援度則會(huì)超越Intel，并在2014年使兩家公司的市場(chǎng)地位顛倒過來，成為ARM與Intel市場(chǎng)

100、支持度比數(shù)60:40。至于其他處理器平臺(tái)在UMD市場(chǎng)恐無立足空間。</p><p>　　而各種采用ARM處理器的上網(wǎng)本與其他便攜設(shè)備不斷增生的趨勢(shì)，只會(huì)讓數(shù)據(jù)傳輸需求量激增；Orr指出，為此通訊服務(wù)業(yè)者正致力于擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量，以因應(yīng)未來以數(shù)據(jù)為中心設(shè)備的需求；這方面的工作重點(diǎn)包括骨干網(wǎng)絡(luò)與3G/4G網(wǎng)絡(luò)基地臺(tái)的建置。</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年只有10％～20％的計(jì)算機(jī)芯片是為臺(tái)式PC

101、機(jī)或手提電腦而設(shè)計(jì)的;為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造的CPU每年大概有10～20億片；每年又有10000個(gè)新的嵌入式系統(tǒng)計(jì)劃產(chǎn)生，而且越來越多的控制系統(tǒng)需要復(fù)雜的嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展不僅使之成為當(dāng)前微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)中的一個(gè)重要分支，同時(shí)也使計(jì)算機(jī)的分類從以前的巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)和微機(jī)之分變?yōu)橥ㄓ糜?jì)算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)之分。</p><p>　　四、項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果分析（分析試驗(yàn)過程中獲得的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象

102、或問題的正確性和必然性，分析產(chǎn)生不正確結(jié)果的原因和處理方法）</p><p>　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,隨著人們生活和生產(chǎn)水平的不斷提高，我們有理由相信嵌入式系統(tǒng)及基于ARM嵌入式技術(shù)的微處理器會(huì)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。本次讓我們體味到設(shè)計(jì)電路、連接電路、調(diào)測(cè)電路過程中的樂苦與甜。設(shè)計(jì)是我們將來必需的技能，這次實(shí)習(xí)恰恰給我們提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，從到圖書館查找資料到對(duì)電路的設(shè)計(jì)對(duì)電路的調(diào)試再到最后電路

103、的成型，都對(duì)我所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了檢驗(yàn)。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了一些以前沒有見到過的元件，但是通過查找資料來學(xué)習(xí)這些元件的功能和使用。在制作過程中有許多注意事項(xiàng)：1. 各模塊的接口為全局變量，使用全局變量時(shí)一定要注意優(yōu)先級(jí)，以免產(chǎn)生沖突。較高的優(yōu)先級(jí)具有優(yōu)先被執(zhí)行的權(quán)利；2. 由于各模塊的狀態(tài)標(biāo)志被統(tǒng)一定義在一個(gè)全局結(jié)構(gòu)體中，因此要注意每一個(gè)標(biāo)志改變后是否寫進(jìn)了結(jié)構(gòu)體中，這樣才能保證相關(guān)線程的正確運(yùn)行；3. 以上各模塊的需求說明均為可行性

104、建議，各模塊負(fù)責(zé)人可根據(jù)自己的實(shí)際情況處理；4. 針對(duì)不同硬件模塊，狀態(tài)標(biāo)志的讀取注意不要產(chǎn)生沖突，需要同時(shí)讀取的使用多線程架構(gòu)來編寫，如按鍵和光感狀態(tài)的讀?。?. GPRS模塊中注意串口的讀寫問題，特別是字符串的處理，我們只</p><p>　　五、參考文摘（相關(guān)文摘不少于5篇，記錄每篇文獻(xiàn)的作者姓名.文獻(xiàn)名稱.文獻(xiàn)發(fā)行城市：文獻(xiàn)出版社，出版年；文獻(xiàn)內(nèi)容摘要, 每篇不少于100字）</p><

105、;p>　?。ㄒ唬╆愑澹度胧较到y(tǒng)原理及應(yīng)用開發(fā)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：210～336．</p><p>　　摘要：嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)涉及多方面知識(shí)的交叉學(xué)科，目前ARM和Linux是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展中的兩個(gè)重點(diǎn)方向。本書是關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)教程，立足于基于ARM體系結(jié)構(gòu)的Linux開發(fā)。全書共12章，包含了嵌入式系統(tǒng)發(fā)展方向、ARM體系結(jié)構(gòu)、嵌入式處理器、嵌入式硬件系統(tǒng)、嵌入式軟件結(jié)構(gòu)、基于G

106、NU Tools的程序開發(fā)、Linux內(nèi)核移植、Linux驅(qū)動(dòng)程序、Linux應(yīng)用開發(fā)等方面的內(nèi)容，組成了一個(gè)從硬件到軟件的完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。ǘ┩蹶愘懀瓵RM嵌入式技術(shù)實(shí)踐教程[M]．北京：航空航天大學(xué)出版社，2005：98～99</p><p>　　摘要：詳細(xì)說明以及集成開發(fā)環(huán)境ADT IDE的軟件編程方法；然后按照從易到難、從簡單到復(fù)雜的順序安排實(shí)驗(yàn)，包括嵌入式

107、軟件開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、基本接口實(shí)驗(yàn)、BootLoader實(shí)驗(yàn)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、嵌入式Linux圖形用戶界面實(shí)驗(yàn)及高級(jí)接口實(shí)驗(yàn)。不僅介紹了嵌入式開發(fā)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，而且著重講述了嵌入式Linux的開發(fā)過程，包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、應(yīng)用程序的開發(fā)以及圖形用戶界面開發(fā)。書中還包含了硬件電路原理圖，許多基本的硬件接口原理、電路圖以及大量的接口程序。</p><p>　?。ㄈ┳T浩強(qiáng).C+

108、+程序設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社.2011.</p><p>　　摘要：如果使用用戶自己定義的函數(shù)，而該函數(shù)與調(diào)用它的函數(shù)在同一個(gè)程序單位中，且位置在主調(diào)函數(shù)之后，則必須在調(diào)用此函數(shù)之前對(duì)被調(diào)用的函數(shù)做申明。所謂函數(shù)申明就是在函數(shù)尚未定義的情況下，事先將該函數(shù)的有關(guān)信息通知編譯系統(tǒng)，以便使編譯能正常進(jìn)行。被調(diào)用的函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)。定義是指對(duì)函數(shù)功能的確立，包括指定函數(shù)名，函數(shù)類型，形參及其類型，函數(shù)體等。