【摘要】： 隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。工控機穩(wěn)定性差、成本高、體積大、移動困難等缺點使得人機界面設(shè)備逐漸由工控機平臺向嵌入式平臺轉(zhuǎn)移�；�8/16位的人機界面設(shè)備已經(jīng)越來越無法滿足工業(yè)信息化對高處理能力、實時多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通信和超低功耗的要求。 本文分析了人機界面設(shè)備的特點、嵌入式微處理器的特點和嵌入式操作系統(tǒng)的特性。研究和開發(fā)了一種基于實時操作系統(tǒng)Windows CE5.0,以ARM9系列的AT91SAM9261為核心處理器的人機界面設(shè)備控制器。 以模塊化和結(jié)構(gòu)化的思想設(shè)計和實現(xiàn)了硬件系統(tǒng)平臺。分析了人機界面設(shè)備中的主要硬件模塊,包括Flash存儲器模塊、SDRAM存儲器模塊、觸摸板輸入模塊、LCD顯示模塊、以太網(wǎng)模塊的硬件設(shè)計方法,并給出了相應(yīng)的電路框圖實現(xiàn)。 分析了系統(tǒng)軟件平臺的實現(xiàn)方法。文中詳細(xì)分析了Windows CE5.0操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和定制原理。給出了基于具體硬件平臺的Windows CE5.0操作系統(tǒng)的定制流程。分析了基于AT91SAM9261的Windows CE5.0 BSP包的開發(fā)方法,并給出了BSP包的開發(fā)流程。 文中詳細(xì)分析了Windows CE Bootloader的概念和架構(gòu),設(shè)計和實現(xiàn)了人機界面設(shè)備系統(tǒng)的Bootloader。詳細(xì)分析了OAL的概念和架構(gòu),以分階段開發(fā)的方法設(shè)計和實現(xiàn)了人機界面設(shè)備系統(tǒng)的OAL層。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求和硬件資源分配,設(shè)計和實現(xiàn)了LCD顯示驅(qū)動程序、觸摸屏驅(qū)動程序、以太網(wǎng)驅(qū)動程序和串口驅(qū)動程序。 應(yīng)用自主設(shè)計的BSP包定制人機界面設(shè)備系統(tǒng)的Windows CE5.0操作系統(tǒng),通過功能測試和系統(tǒng)整體測試,定制的操作系統(tǒng)運行狀況良好,占用資源少,效率高。導(dǎo)出的SDK可供用戶自主開發(fā)基于此系統(tǒng)平臺的應(yīng)用軟件來自由擴展功能。 本文詳細(xì)探討了基于AT91SAM9261和Windows CE5.0的人機界面設(shè)備系統(tǒng)平臺的整個開發(fā)過程。具體從硬件模塊設(shè)計,BSP包開發(fā)等方面進行了深入的分析和研究。成功實現(xiàn)了人機界面設(shè)備系統(tǒng)平臺的開發(fā)。本課題對基于ARM9和Windows CE的人機界面設(shè)備的開發(fā)具有很高的參考價值,對其它基于ARM和Windows CE的開發(fā)也具有一定的參考價值。 本文在最后展望了此人機界面設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用前景并提出了不足和下一步的主要工作任務(wù)。
【圖文】：

Fig. 3-4 LCD display circuit最簡單、方便、自然的一種人機交互方式，具有堅固耐用、反多優(yōu)點。用戶只要輕輕碰觸設(shè)備顯示屏上的圖符或文字就能實人類的思維。觸摸板輸入以其人機交互簡便性，正逐漸取代傳境的惡劣性，根據(jù)實際的需要，本課題選用了數(shù)字式觸摸板作字式觸摸板價格低廉，性能穩(wěn)定，裝配簡易，不需外接控制器性都使得數(shù)字式觸摸板成為惡劣的工業(yè)環(huán)境的觸摸輸入的首選的構(gòu)造是由兩層高透明的導(dǎo)電層組成，通常下層是玻璃或薄膜導(dǎo)電 ITO 層，中間有細(xì)微絕緣點隔開。引線可以從玻璃或薄膜觸摸板表面無壓力時，，上下層是互相絕緣的兩層導(dǎo)體，一旦有相接觸，從而形成一個回路，相當(dāng)于一個開關(guān)。因而數(shù)字式觸不導(dǎo)通。下兩層采用貼合密封，信號的產(chǎn)生是在夾層中間，所以它可以能佳。數(shù)字觸摸板的結(jié)構(gòu)如圖 3-5 所示。

Locale ( 0409 )Vendor ( "Thinget" )Date ( "2007-9-11" )Variable( "MODULE_NAME", "sam9261_lcd.dll" )SizeIsCPUDependent( 1 )BuildMethods(BuildMethod(GUID ( {637C3948-323B-4132-A86C-F770B5D4A5BD} )Step ( BSP )CPU ( "ARMV4I" )Action('#SRCCODE(SOURCES,"$(_WINCEROOT)\PLATFORM\AT91SAM9261\SRC\DRIVERS\DISPLAY\TFT24BIT","DISPLAY DRIVER TFT24" )' ))))))生成 BSP 的 CEC 文件后，在 Platform Builder 環(huán)境中，選擇 File 菜單下的 Manage Catalog Items…選項，彈出 Manage Catalog Items 對話框，如圖 4-24 所示。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP334.3;TP273.5

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