嵌入式系统-应用实例资料演示教学.ppt

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1、嵌入式系统-应用实例资料盘点机是如何组成的呢？盘点机是如何组成的呢？组组成成我我们们在在设设计计时时采采用用了了目目前前流流行行的的嵌嵌入入式式微微处处理理器器作作为为系系统统核核心心部部件件。其其微微处处理理器器选选型型是是采采用用三三星星公公司司生生产产的的S3C2410S3C2410微微处处理理器器，操操作作系系统统采采用用了了Windows Windows CE CE.NET.NET 4.24.2嵌嵌入入式式操操作作系系统统。整整个个系系统统的的硬硬件件部部分分主主要要分分为为三三个个大大的的模模块块：核核心心板板、系系统统板板和专用键盘及和专用键盘及 LCDLCD显示器。显示器。2

2、核核心心板板上上集集成成了了微微处处理理器器、64MB 64MB SDRAMSDRAM和和64MB 64MB NAND NAND FlashFlash模块及部分支持电路。模块及部分支持电路。系系统统板板上上设设计计有有与与核核心心板板连连接接的的接接口口，同同时时又又集集成成有有显显示示器器接接口口，以以太太网网接接口口，USBUSB接接口口，串串口口，CFCF卡卡和和IrDAIrDA条条形形码码扫扫描描接接口口等等各各种种外外设设及及以以相相应应的的控控制制部部件件，另外还有电源管理与转换等一些附属电路。另外还有电源管理与转换等一些附属电路。3131键键的的专专用用键键盘盘是是采采用用超超低

3、低功功耗耗的的MSP430MSP430单单片片机机作作为为控控制制器器来来对对键键盘盘进进行行编编解解码码，通通过过自自定定义义的的串串行行口口键盘接入系统板。键盘接入系统板。显示部分是采用显示部分是采用192*64 LCD192*64 LCD字符型显示器。字符型显示器。核心板、系统板和专用键盘及核心板、系统板和专用键盘及 LCDLCD显示显示3实物图片实物图片便携式盘点设备外观4硬件平台的设计硬件平台的设计 嵌入式设备的硬件架构一般都是以嵌入式微处理嵌入式设备的硬件架构一般都是以嵌入式微处理器为核心，通过处理器接口扩展以及系统硬件的支持，器为核心，通过处理器接口扩展以及系统硬件的支持，把众多

4、的外设单元集成到整个系统中，并通过把众多的外设单元集成到整个系统中，并通过CPLD CPLD 等等逻辑转换器件和其它硬件电路完成对外设模块进行读逻辑转换器件和其它硬件电路完成对外设模块进行读写和控制操作。写和控制操作。硬件部分主要包含有核心板，系统板和专用键盘硬件部分主要包含有核心板，系统板和专用键盘及及 LCDLCD显示器三个部分。显示器三个部分。系统核心板简介系统核心板简介 核心板是整个系统的核心，集成了盘点机系统的核心板是整个系统的核心，集成了盘点机系统的微处理器、微处理器、SDRAMSDRAM单元、单元、NAND FlashNAND Flash单元以及它们所需单元以及它们所需要的辅助部

5、件，如晶体振荡器（要的辅助部件，如晶体振荡器（12MHZ12MHZ和和32KHZ32KHZ两组），两组），电源模块等等。电源模块等等。5 硬件平台示意图硬件平台示意图6系统板的组成系统板的组成 系统板起两方面的作用，一方面对核心板提供支持。系统板起两方面的作用，一方面对核心板提供支持。如为核心板供电，提供外设到核心板的连接，另一方面如为核心板供电，提供外设到核心板的连接，另一方面为各种外设提供了接口。为各种外设提供了接口。系统板主要集成有系统板主要集成有RJ-45RJ-45网络接口、网络接口、USB USB 主从设主从设备接口、串行接口、备接口、串行接口、LCDLCD显示器接口、显示器接口、C

6、FCF卡接口、键盘卡接口、键盘等接口电路。同时，还有包含有一些相应的控制转换电等接口电路。同时，还有包含有一些相应的控制转换电路（如可编程器件路（如可编程器件CPLDCPLD）和电源管理部分。）和电源管理部分。7专用键盘的设计专用键盘的设计 盘盘点点机机的的输输入入信信号号则则采采用用外外接接的的串串口口键键盘盘手手动动输输入入和和串串口口条条形形码码扫扫描描仪仪读读入入方方式式。串串口口键键盘盘为为自自行行设设计计的的，适适合合盘盘点点业业需需要要的的专专用用键键盘盘，键键盘盘采采用用了了一一款款1616位位低低功功耗单片机耗单片机MSP430MSP430进行管理。进行管理。使用盘点机的目的

7、是为了提高盘点效率，对于盘点使用盘点机的目的是为了提高盘点效率，对于盘点人员而言，使用最多的就是扫描仪和键盘。扫描仪上只人员而言，使用最多的就是扫描仪和键盘。扫描仪上只有一个按键，使用简单。由于键盘的效率对于提高盘点有一个按键，使用简单。由于键盘的效率对于提高盘点的效率非常重要，所以在盘点机系统中设计一款最合适的效率非常重要，所以在盘点机系统中设计一款最合适盘点使用的键盘是提高盘点效率的重要一环。盘点机是盘点使用的键盘是提高盘点效率的重要一环。盘点机是一款便携式设备，键盘不可能做得很大，另一方面为了一款便携式设备，键盘不可能做得很大，另一方面为了便于盘点人员实现盲打，按键的大小不能太小，特别是

8、便于盘点人员实现盲打，按键的大小不能太小，特别是频繁使用的按键还应该比计算机标准键盘略大。在这种频繁使用的按键还应该比计算机标准键盘略大。在这种情况下，按键的个数就有所限制，经过大量实践，最终情况下，按键的个数就有所限制，经过大量实践，最终的键盘设计采用了的键盘设计采用了3131键的方案。其中字母和数据键在一键的方案。其中字母和数据键在一般情况下作为数字键使用，配合般情况下作为数字键使用，配合ShiftShift按键输入字母。按键输入字母。8键盘部分的框图键盘部分的框图 9 LCDLCD显示器显示器 系系统统采采用用了了一一款款专专用用显显示示器器1926419264型型LCDLCD显显示示器

9、器。该该显显示示器器是是一一种种图图形形点点阵阵液液晶晶显显示示器器，它它主主要要由由行行驱驱动动器器、列列驱驱动动器器及及1926419264全全点点阵阵液液晶晶显显示示器器组组成成。可可完完成成图图形形显显示示，也也可可以以显显示示124124个个(16161616点点阵阵 )汉汉字字，采采用用3.3V3.3V电电源源供供电电，与与处处理理器器接接口口采采用用8 8位位并并行行输输入入输输出出数数据据总总线线和和8 8条条控控制制线线。S3C2410S3C2410处处理理器器内内部部集集成成了了LCDLCD控控制制器器，但但是是该该控控制制器器不不支支持持用用户户选选定定的的显显示示器器，

10、只只能能采采用用其其他他方方式式接接入入该该款款显显示示器器，实实际际采采用用的的是是直直接接挂挂接接到到处处理理器器的的通通用用I/OI/O口口上上的的方方式。式。10软件系统的设计软件系统的设计 系系统统的的软软件件系系统统主主要要包包括括嵌嵌入入式式操操作作系系统统选选型型、定定制制及及裁裁减减、硬硬件件驱驱动动程程序序和和用用户户应应用用程程序序方面。方面。操作系统的定制与实现操作系统的定制与实现 Window Window CE CE 具具有有良良好好的的图图形形交交互互界界面面，便便于于开开发发调调试试上上层层图图形形应应用用程程序序，所所以以本本便便携携式式盘盘点点机的操作系统选

11、用了机的操作系统选用了Windows CEWindows CE。Microsoft Windows CE.NET Microsoft Windows CE.NET 是支持多平台是支持多平台的、可定制的的、可定制的3232位嵌入式操作系统。支持多线程、位嵌入式操作系统。支持多线程、完全抢占执行和多任务。不仅适用于工业上的嵌完全抢占执行和多任务。不仅适用于工业上的嵌入式设备，同时支持高度便携性的个人计算设备，入式设备，同时支持高度便携性的个人计算设备，如掌上电脑、如掌上电脑、PDA PDA 和移动通信设备等。和移动通信设备等。11Windows CEWindows CE的启动过程的启动过程（1 1

12、）在核心板上，将系统设置为）在核心板上，将系统设置为NAND FlashROMNAND FlashROM启动方式；启动方式；（2 2）上电复位后，系统自动将）上电复位后，系统自动将NAND FlashROMNAND FlashROM内的前内的前4KB4KB字节（字节（NBootNBoot）拷贝到）拷贝到boot SRAMboot SRAM中，执行中，执行boot SRAMboot SRAM中中代码。如果需要（代码。如果需要（NBoot 4KBNBoot 4KB），将），将NBootNBoot区数据拷贝区数据拷贝到到SDRAMSDRAM中，再执行中，再执行NBootNBoot；（3 3）如果设置

13、为调试状态，）如果设置为调试状态，NBootNBoot将将EBootEBoot区数据装入区数据装入SDRAMSDRAM，执行，执行EBootEBoot，EBootEBoot程序按照用户的指令通过以程序按照用户的指令通过以太网下载太网下载Windows CEWindows CE镜像文件，并将镜像文件写入镜像文件，并将镜像文件写入Windows CEWindows CE区段；区段；（4 4）NBootNBoot或者或者EBootEBoot将将Windows CEWindows CE区段数据装入区段数据装入SDRAMSDRAM，引导引导Windows CEWindows CE操作系统。操作系统。12

14、键盘驱动程序的实现键盘驱动程序的实现 标准标准Windows CEWindows CE支持两种类型的键盘：支持两种类型的键盘：PS/2PS/2键键盘和矩阵键盘。本项目的键盘为串行接口，实盘和矩阵键盘。本项目的键盘为串行接口，实际占用的是际占用的是UART1UART1，与两种标准类型都不匹配。，与两种标准类型都不匹配。分析两种标准分析两种标准Windows CEWindows CE键盘接口之后，决定键盘接口之后，决定在矩阵键盘模型的基础上进行修改，编写驱动在矩阵键盘模型的基础上进行修改，编写驱动程序，满足本项目的需求。程序，满足本项目的需求。13（1 1）将将UART1UART1配置为键盘接口；

15、配置为键盘接口；（2 2）修修改改OALOAL层层中中的的系系统统中中断断映映射射代代码码，将将UART1UART1的的硬硬件中断映射为逻辑键盘中断（件中断映射为逻辑键盘中断（SYSINTR_KEYBOARDSYSINTR_KEYBOARD）；）；（3 3）在在键键盘盘中中断断驱驱动动程程序序中中注注册册键键盘盘ISTIST的的中中断断映映射射为为SYSINTR_KEYBOARDSYSINTR_KEYBOARD，将将SYSINTR_KEYBOARDSYSINTR_KEYBOARD映映射射到到事事件件EVENT_KEYBOARDEVENT_KEYBOARD上，等待键盘事件发生；上，等待键盘事件发

16、生；（4 4）EVENT_KEYBOARDEVENT_KEYBOARD事事件件被被触触发发后后，在在底底层层驱驱动动模模块块中中读读取取串串口口键键盘盘代代码码，填填充充键键盘盘码码和和按按键键状状态态所所需需的的数数据，提交给上一级模块；据，提交给上一级模块；（5 5）键键盘盘管管理理模模块块中中修修改改扫扫描描码码到到虚虚键键码码的的转转换换表表，完成扫描码到虚键码的转换。完成扫描码到虚键码的转换。按按照照Windows Windows CECE标标准准的的键键盘盘驱驱动动结结构构编编写写键键盘盘驱驱动动程程序序，编编译译之之后后的的DLLDLL程程序序挂挂入入Windows Window

17、s CECE系系统统，键键盘盘即即可可正正常常工工作作。注注意意，本本系系统统中中小小键键盘盘的的编编码码工工作作由由键键盘盘本本地地的控制器（的控制器（MSP430MSP430）来完成。）来完成。14盘点系统驱动程序的开发盘点系统驱动程序的开发 Windows CE Windows CE 驱动模型驱动模型要把要把Windows CEWindows CE移植到目标平台上，必须为在移植到目标平台上，必须为在硬件平台上的硬件设备提供驱动程序。通过设硬件平台上的硬件设备提供驱动程序。通过设备驱动程序可以将操作系统和外部设备连接起备驱动程序可以将操作系统和外部设备连接起来，使得操作系统能够识别这些设备

18、，并为应来，使得操作系统能够识别这些设备，并为应用程序提供设备服务。就像其它操作系统一样，用程序提供设备服务。就像其它操作系统一样，Windows CEWindows CE支持广泛的基于各种支持广泛的基于各种CECE平台的设备平台的设备驱动程序，同时也提供一些用于驱动程序开发驱动程序，同时也提供一些用于驱动程序开发的模型的模型(model)(model)。15 Windows CE Windows CE 的设备驱动设备模型有两种形式：流接的设备驱动设备模型有两种形式：流接口驱动口驱动(Stream Interface Driver)(Stream Interface Driver)和本地设备驱

19、动和本地设备驱动(Native Device Driver)Native Device Driver)。两者的差别在于它们向上。两者的差别在于它们向上层提供的编程接口不同，流接口驱动提供一组统一格式层提供的编程接口不同，流接口驱动提供一组统一格式的流接口，而本地设备驱动则根据具体设备的需求提供的流接口，而本地设备驱动则根据具体设备的需求提供相应合适的接口。所有的设备驱动都是以动态链接库相应合适的接口。所有的设备驱动都是以动态链接库(DLL)DLL)的方式实现和加载。的方式实现和加载。Windows CE Windows CE 中的许多模块都中的许多模块都可以管理设备驱动程序。例如与用户界面有关

20、的可以管理设备驱动程序。例如与用户界面有关的GWES GWES 模块管理键盘、鼠标、显示和电源等驱动程序；设备管模块管理键盘、鼠标、显示和电源等驱动程序；设备管理理(Device Manager)(Device Manager)根据注册表中的内容管理注册过根据注册表中的内容管理注册过的设备驱动程序，如串口驱动。的设备驱动程序，如串口驱动。在盘点机系统中，内部建立了设备的驱动程序，如在盘点机系统中，内部建立了设备的驱动程序，如显示设备显示设备LCDLCD，采用本地设备驱动方式，通过移植定、，采用本地设备驱动方式，通过移植定、制微软提供的驱动例程实现。其它外部设备，如串口、制微软提供的驱动例程实现。其它外部设备，如串口、USB Client USB Client，采用流接口驱动实现。通过已经定义好，采用流接口驱动实现。通过已经定义好的流接口函数应用程序可以用文件访问的方式访问接口的流接口函数应用程序可以用文件访问的方式访问接口设备，如用户可以像文件操作一样读写串行口。设备，如用户可以像文件操作一样读写串行口。16谢谢观赏17此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢