微型计算机系统与接口9(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Home,9.1,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,Home,Next,9.1.1概述,1,1.,微型计算机应用系统分类,(1),数据采集和数据处理系统,Home,Next,Back,2,(2),直接数字控制系统（,DDC,系统）,9.1.1概述,Home,Next,Back,3,(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）,Home,Back,9.1.1概述,Back,Back,Home,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,10/100,Mbps,ODBC,接口,远程数据对象,RDO,VB,编程的监控程序,数据库存取对象,DAO,NuDAM-5160,RS-232RS-422/485,转换器,Microsoft Jet,数据库引擎,Microsoft 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。,Back,Back,Home,9.1.2 微型计算机应用系统设计举例,6,工业以态网卡,10/100,Mbps,ODBC,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,CPU3152DP,CPU,模块,CP340 SC1,通信模块,CP340 SC2,通信模块,CP340,箱号,显示通信模块,PROFIBUS,I/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,CPU3152DP,CPU,模块,CP340 SC1,通信模块,CPU3152DP,CPU,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,Back,Back,Home,7,自动化物流仓库系统系统,1,PCI,总线与,DSP,通信接口电路设计,Home,Next,1,9.2 PCI总线、USB总线接口设计,PCI,总线接口电路大体有,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。,Home,Next,Back,2,（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,Home,Back,9.2 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,Back,Back,Home,图,9-11,PCI-DSP,通信电路图,4,2.,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,PDIUSBD12,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。,Back,Back,Home,9.2 PCI总线、USB总线接口设计,5,USB-DSP,通信电路设计,Back,Back,Home,9.2 PCI总线、USB总线接口设计,6,Home,Next,1,9.3 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。,Home,Next,2,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,Home,Next,Back,9.3 嵌入式系统,Home,Next,3,Home,Next,Back,9.3 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 1000,COPS,Intel 8048/49/50,8051/52,Motorola 6801/04/05,Intel 8096/97,Thompson 68200,ARM RISC Core,MIPS 32 Bits RISC Core,MIPS 64 Bits RISC Core,嵌入式微处理器（一般用途型）,Intel 4004,Intel 4040,8085 6809 Z80 6502,8086 80286,Z8000,80386 80486,68000/10/20/30/40,Pentium II/III,Home,Next,4,Home,Next,Back,9.3 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,Home,Next,5,Home,Next,Back,9.3 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,多任务操作系统,可以没有操作系统直接在芯片上运行,Home,Next,6,Home,Next,Back,9.3 嵌入式系统,5.,嵌入式系统软件开发流程,本章小 结,通过本章的学习：,了解,PCI,总线和,USB,总线的独特优点,掌握,PCI,总线和,USB,总线的接口设计及驱动程序编制方法,了解嵌入式系统,Home,Back,9.微机计算机应用系统,