"基于ARM9的大型触摸屏控制器的研究与开发"
这篇硕士学位论文深入探讨了基于ARM9处理器的大型触摸屏控制器的设计与开发。ARM9是 ARM 公司的一款32位微处理器内核,以其高性能、低功耗的特性在嵌入式系统中广泛应用。在本文中,作者陆林针对控制理论与控制工程的专业背景,选择了ARM9系列的AT91SAM9261作为核心处理器,旨在构建一个高效、稳定且具有实时性的嵌入式人机界面(HMI)设备。
论文首先分析了HMI设备的需求,尤其是在工业控制领域的现状。传统的工控机存在稳定性不足、成本高昂、体积大和不易移动等问题,因此嵌入式平台成为HMI设备的理想选择。8/16位的HMI设备已不能满足现代工业对于高处理能力、实时多任务处理、网络通信以及低功耗的要求。
在硬件系统层面,论文详细阐述了采用模块化和结构化设计思想构建的硬件平台。关键硬件模块如Flash存储器、SDRAM存储器、触摸板输入模块、LCD显示模块和以太网模块的设计方法被逐一分析,并提供了相应的电路框图。其中,触摸板输入模块是连接用户与设备的关键,而LCD显示模块则决定了用户界面的视觉效果和交互体验。
软件方面,论文重点研究了基于实时操作系统Windows CE 5.0的系统平台。Windows CE是一个可裁剪的操作系统,适合嵌入式设备。作者详细介绍了Windows CE的体系结构和定制原理,以及如何在特定硬件平台上定制和优化。此外,论文还讨论了Bootloader和OAL(Operating Abstraction Layer)的概念和实现,这两者对于设备启动和硬件抽象至关重要。作者设计并实现了针对LCD、触摸屏、以太网和串口的驱动程序,确保了硬件与操作系统的有效交互。
最后,通过使用自定义的BSP(Board Support Package)包,成功地将Windows CE 5.0操作系统应用于HMI设备,经过功能测试和系统整体测试,证明了该操作系统的高效性和资源利用率。提供的SDK(Software Development Kit)使用户能够根据自身需求开发应用程序,扩展系统功能。
总结来说,这篇论文为基于ARM9的大型触摸屏控制器的研发提供了一个全面的框架,从硬件设计到软件实现,都展现了深入的理论研究和实践经验,对于嵌入式系统尤其是HMI设备的开发者具有很高的参考价值。