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基于WinCE/Linux系统的新一代嵌入式工控主板
来源:本站整理  作者:佚名  2008-12-19 04:31:13



1 背景与价值一减少用户“阶段0”的开发
   
随着嵌入式行业的发展,嵌入式的功能越来越复杂,嵌入式硬件从最初的SCU(Single Chip Microcomputer,只含CPU,无RAM、ROM),MCU(Micro Controller Unit)到现在广泛应用的SoC系统,嵌入式硬件经历了几次比较大的变革。伴随着嵌入式硬件性能的提升,嵌入式软件也由最初的前后台程序发展到使用小型操作系统(如RTX51、μC/OS—II等);再到现在,各种大型操作系统在嵌入式系统中的应用随处可见,像Linux、WinCE、Vx—works等。然而要开发一个大型操作系统下的嵌入式系统,首先要对操作系统进行移植,而对于现在的一些大型操作系统,单移植工作就需要花费工程师大量的时间,并且移植后的系统还会存在不稳定因素。因此,越来越多的工程师选择在现有的稳定平台上进行二次开发,来开发大型嵌入式系统。这样,平台供应商应运而生。
    EPC一8000系列嵌入式工控主板是由广州致远电子有限公司开发的基于XScale PXA270处理器的PC/104嵌入式工控主板,产品架构设计符合PC/104规范V2.5。该主板具有低功耗、高可靠性等特点,预装正版MicrosoftWindows CE 5.O或Monta vista Realtime Linux嵌入式实时操作系统。EPC一8000 PC/104嵌入式工控主板可在一40~+85℃温度范围内稳定工作,满足工业现场的各种应用需求。


2 提供丰富的软硬件资源
    EPC一8000系列工控主板具有极好的稳定性及丰富的接口。标准PC/104扩展总线为用户提供了极大的可扩展性,即使是使用板载的软硬件资源,也足以满足绝大多数应用的需求。
    从图2中可以看出,系统仅需要一组+5 V的电源供电即可正常工作。在系统总线上,挂接有64 MB的SDRAM、2 MB NOR Flash、256 MB NAND Flash、CPLD(用于PC/104总线的时序变换)、lO/100M以太网控制器、CAN控制器、CF卡及UART扩展芯片等。PXA270本身自带的I2C总线上外挂一个RTC芯片,作为系统的实时时钟;在CPU的复位引脚上接有一个硬件看门狗,用于监视操作系统的运行;自带的AC’97、LCD、USB、UART等接口都被加上驱动电路或相关器件引出到主板边缘,方便用户使用。(注:虚线框内的接口有无及接口个数依据的产品型号而定。)

3 像开发PC软件一样开发嵌入式系统
    EPC一8000系列工控主板预装的Windows CE 5.O或MontaVista Realtime Linux操作系统为用户屏蔽所有硬件细节,并为用户提供一个强大的系统平台,使你可以像开发PC机软件一样开发嵌入式系统,提高了用户应用程序的可移植性。
    EPC一8000系列工控主板使用与PC机几乎一样的集成开发环境,在WinCE下,用户可以使用eMbeddedVisual C++4.O(与PC机的’Visual C++具有相同的开发环境和完全兼容的API,包括MFC),以及Visual Studio2003、Visual Studio 2005等。图3是使用eMbedded Visu—al C++4.O开发一个应用程序界面的图片。可以看到,利用eMbedded Visual C++4.O可以方便地开发应用程序界面及编写各控件的事件处理代码。对于使用Monta一Vista Realtime Linux操作系统的EPC一8000系列工控主板,则使用大家熟悉的GCC作为编译及开发环境。


4 特点与优势
    (1)满足工业现场应用的苛刻要求
    产品出厂前均进行(一40~+85℃)高低温测试;电源板使用进口电感,可靠性高,EMC达到4 kV;多级看门狗:硬件看门狗监视操作系统运行;系统看门狗监视用户应用程序的运行;多达5个RS232C串口,满足多串口应用的需求;板载接口齐全,无需扩展即能满足绝大多数应用;板载电子硬盘,无需再购买CF卡;用户应用程序可加密,有效防止盗版;板载CAN、RS485及iCAN、ModBus协议,大大降低成本;预装正版操作系统,无需再购买操作系统的费用。
    (2)人性化的设计
    所有接插件具有防插反功能;用户可方便更换开机logo;用户可自由选购触摸屏、液晶屏;多种选配件,功能扩展灵活多样;提供大量软件包,用户二次开发快。
    (3)功耗极低。无需散热片
   
单5 V电源供电,典型电流值仅为500 mA。


结 语
    EPC一8000系列嵌入式工控主板顺应了当前嵌入式发展的需要,满足了当前嵌入式行业高端产品的应用需求,具有适应工业现场恶劣环境应用的所有特点。板载资源即可满足绝大多数应用的需求,并且为用户提供了大量软件包及示例程序,用户在极短的时间里即可开发出高性能、高稳定性的大型嵌入式系统。

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