ARM处理器与PC/104总线嵌入式工控机研究

"深入理解软件构造系统原理与最佳实践，CAN驱动处理流程，PC104 CPLD ARM，湖南大学硕士论文，李臻君，电路与系统，黎福海，嵌入式工控机，S3C2410，嵌入式Linux" 本文主要探讨了基于ARM处理器的PC/104总线嵌入式工控机的设计与实现，以及CAN驱动处理流程的相关知识。在工业测控领域，由于对处理器功耗的严格要求，传统的x86处理器不再适用，而ARM处理器因其低功耗和高性能的特性成为理想选择。论文作者李臻君在导师黎福海的指导下，完成了这一研究。 首先，论文概述了工业控制计算机的发展，特别是PC/104计算机的广泛应用，以及嵌入式系统的构成和发展趋势。ARM处理器与X86架构相比，具有更低的功耗和更高的能效，适合用于嵌入式系统。由于ARM不直接支持PC/104总线，因此采用了CPLD（复杂可编程逻辑器件）来实现ARM本地总线与PC/104总线之间的转换。 在系统设计阶段，论文详细描述了选用的硬件组件，包括采用Samsung公司的S3C2410处理器和嵌入式Linux操作系统。硬件部分还包括了最小系统、CAN网络、以太网络和PC/104总线控制器的实现。特别是PC/104总线控制器的实现，涉及到ARM总线时序和PC/104总线时序的分析，以及VHDL语言实现的总线控制器逻辑。 在软件方面，论文涵盖了嵌入式Linux的移植过程，包括配置、编译和下载运行调试。同时，作者编写了针对PC/104总线的驱动程序，实现了地址映射和中断绑定。对于CAN总线驱动，论文详细讨论了驱动初始化、中断处理流程、数据缓冲区管理以及文件操作接口。此外，还介绍了驱动的编译和下载过程。 在实际应用层面，该系统针对机车工业控制领域的需求进行了开发，满足了特定的性能指标，并通过了严格的运算性能测试、高低温测试和射频干扰测试。在3个月的装车试运行中，系统表现稳定，完全达到了设计目标。 关键词涉及的关键技术包括嵌入式系统、ARM处理器、PC/104总线以及CAN总线，这些都是构建高效、可靠、低功耗的工业控制解决方案的重要组成部分。