基于ARM的PC/104总线嵌入式工控机研究与实现

"基于ARM的PC/104总线嵌入式工控机的研究和实现" 本文深入探讨了工业控制计算机的原理和最佳实践，特别关注了VME总线工业控制计算机以及基于ARM的PC/104总线嵌入式工控机。VME总线自1981年由多家公司联合推出以来，因其在恶劣环境下稳定工作的能力，成为了工业控制领域的重要标准。然而，传统的IPC（Industrial Personal Computer）尽管经过改良，但仍无法满足工业的严格要求，因此催生了各种基于PC的总线标准，如compactPCI/PXI、AT96、STD、STD32、PC/104和PC/104 Plus等。 ARM处理器因其低功耗和高性能的特性，在工业测控应用中逐渐受到青睐。在ARM处理器不直接支持PC/104总线的情况下，作者李臻君通过CPLD（复杂可编程逻辑器件）设计了一个转换器，使得ARM本地总线能与PC/104总线兼容。在硕士学位论文中，他详细阐述了以下内容： 1. 工控计算机的历史发展和PC/104计算机的广泛应用，同时对比分析了X86与ARM处理器架构的特性。 2. 提出基于ARM处理器的PC/104嵌入式工控机总体设计方案，选用了Samsung公司的S3C2410作为硬件处理器，配合嵌入式Linux操作系统。 3. 描述了系统硬件实现的各个部分，包括最小系统、CAN网络、以太网络和PC/104总线控制器的设计。特别强调了PC/104总线控制器的实现，通过VHDL语言完成逻辑设计。 4. 移植并调试了嵌入式Linux操作系统，编写了PC/104总线驱动和基于PC/104的CAN总线驱动，实现了地址映射和中断绑定等功能。 5. 开发了针对机车工业控制领域的实际系统，测试显示系统运算性能与X86相当，通过了高低温和射频干扰测试，并在实际运行中表现出良好的稳定性。 关键词：嵌入式系统；ARM处理器；PC/104总线；CAN总线 这篇论文不仅展示了基于ARM的PC/104工控机的创新设计，还为读者提供了关于工业计算机系统设计、总线转换和嵌入式软件开发的宝贵知识。