1.2.2.3 系统软件层
系统软件层由实时多任务操作系统(Real-time Operation System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。
嵌入式操作系统负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度,控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。可装卸性强实时性。统一的接口。操作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用.提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其它协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口强稳定性,弱交互性。固化代码更好的硬件适应性,也就是良好的移植性[6]。
1.3 ARM简介
1.3.1 ARM简介
ARM是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC(精简指令计算机)微处理器。ARM技术日益成熟和不断发展,正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
ARM公司开发了一系列ARM处理器核。目前最新的系列已经是ARM11了。ARM6及更早的系列已经罕见了,目前应用最多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、SecurCore系列、Intel的StrongARM 、XScale系列。
随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高,ARM技术将会不断的变化和进步,ARM技术的应用领域会再次扩大,ARM技术带来的工业产值将会剧增,ARM技术产品的市场前景更加美好。
1.3.2 ARM7TDMI内核
ARM7TDMI 是一种低功耗的32 位RISC 微处理器核,它是在ARM7基础上的改进版本,除了有ARM7 的32 位集成芯片的基本特色外,它还有如下特点:
1)Thumb16 位压缩指令集。
2)Debug 支持功能,使处理器能够暂停以响应一个debug 请求。
3)Multiplier, 增加了硬件乘法器,执行功能更强大,可以产生64 位的数据结果。
4)ICE 硬件,embedded ICE 给出BREAKPOINT 和WATCHPOINT 支持。
1.3.2.2 ARM7TDMI 组成
主要组成部分如下:
1)寄存器集(register bank):用来存储处理器的状态。它有两个读端口和一个写端口,而R15(程序寄存器)则有3 个读端口和2 一个写端口。
2)移位器(barrel shifter):能使一个操作数2移动或循环任意位。
3)ALU:完成指令集所需要的算术和逻辑功能。
4)地址寄存器与累加器:选择或使用已有的存储器地址,在需要时产生下一个地址。
5)数据寄存器(data register):用来暂存输入或传出存储器的数据
6)指令译码器和控制逻辑。
1.4 本文研究内容
1)利用东南大学博芯电子公司研制的GE01实验板上的资源,采用UCB1400芯片中的A/D转换器对实验板上4个电压采样源进行数据采集,并将模拟电压信号转换成数字信号。
2)将数据通过UART串口经由RS-232串线传输到外设(PC主机)。
3)编制系统初始化程序和控制采集、处理、传输程序。
2 系统硬件设计
2.1 总体设计
系统在GE01实验开发板上实现,其核心芯片SEP3203微处理器由东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心基于ARM7TDMI处理器内核自主设计开发,通过JTAG仿真器连接到PC机上的集成调试环境(IDE)软件平台,在IDE中统一完成汇编/C 语言的编辑、编译、连接。利用处理机的Embedded-ICE 性能,通过JTAG 接口实现实时的仿真调试[7]。
系统通过UCB1400中的A/D转换器将采集得到的模拟电压信号转换为数字信号,通过通用异步串行口URAT将数据经由RS-232串线传输到主机上,并在主机的串口调试软件显示出来。