基于ARM的PC/104总线嵌入式工控机研究：S3C2410与接口设计

"S3C2410是三星公司的一款基于ARM920T内核的微处理器，常用于嵌入式系统设计。该芯片具备丰富的外设接口，包括4通道DMA、3通道UART、2通道SPI、1通道IIC和IIS总线控制器、SD/MMC主机接口、USB主机和设备接口、PWM计时器、看门狗电路、通用I/O口、ADC、RTC以及触摸屏接口等。这些特性使其适用于各种工业控制和嵌入式应用。此外，S3C2410还支持电源管理功能，可进入不同的低功耗模式。在与PC/104总线的集成中，通常需要使用CPLD来实现ARM本地总线与PC/104总线之间的转换。" S3C2410硬件组成结构深入分析： S3C2410的硬件设计涵盖了多个关键组件，使得它在嵌入式系统中广泛应用。首先，其4通道DMA控制器允许高效的数据传输，减少了CPU的干预。3通道UART支持串行通信，每通道都有Tx和Rx FIFO，增强了传输效率。SPI接口则提供了与各种外围设备的高速通信能力。IIC和IIS总线控制器则分别用于与IIC协议设备（如传感器）和音频设备的通信。 SD/MMC主机接口符合行业标准，可与多种存储卡兼容。USB接口（1.1版本）则满足了数据交换的需求，同时支持主机和设备模式。4通道PWM计时器可用于电机控制和其他脉宽调制应用。通用I/O口和外部中断源为灵活的系统设计提供了便利。8通道10位ADC可以将模拟信号转换为数字信号，适用于信号采集。RTC带有日历功能，确保了时间同步。最后，片上锁相环时钟发生器保证了系统的精确时序。 在PC/104总线集成方面，由于ARM架构不直接支持PC/104总线，因此需要使用CPLD（复杂可编程逻辑器件）来构建转换逻辑。在李臻君的硕士论文中，他使用S3C2410作为处理器，通过CPLD实现了ARM本地总线与PC/104总线之间的转换。论文详细描述了系统设计、软硬件选型，包括选择嵌入式Linux操作系统，并对总线控制器的实现进行了深入探讨。此外，他还移植了Linux操作系统，编写了PC/104总线驱动和CAN总线驱动，以确保系统与总线的兼容性和稳定性。 在工业控制领域，嵌入式系统往往对功耗有严格要求。相比x86架构，ARM处理器以其低功耗和高性能的优势成为首选。李臻君的系统针对机车工业控制进行了定制，经过严格的性能测试和环境适应性测试，证明了其满足设计需求，能够在极端条件下稳定工作。