隨著我國工業(yè)化的高速發(fā)展,對工業(yè)自動控制的要求也在不斷地增長和提高。觸摸屏,作為一種可視化的人機接口,以其小體積和高可靠性的特點逐步取代傳統(tǒng)的按鈕控制和儀表監(jiān)控,成為工控界人機接口的主流。 本文分析了觸摸屏設備的特點、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,設計了一種基于嵌入式實時操作系統(tǒng)WinCE 5.0,并以ARM9系列的AT91SAM9261為核心處理器的大型觸摸屏控制器。綜合考慮觸摸屏設備的功能需求,提出了該課題的設計指標,制定了觸摸屏控制器總體設計方案,并從控制器硬件設計和操作系統(tǒng)移植兩個方面給出了具體的實現(xiàn)。 以模塊化和結構化的思想設計和實現(xiàn)了硬件平臺。分析了觸摸屏控制器中的主要硬件模塊,包括處理器核心模塊、存儲模塊、觸摸板模塊、鍵盤模塊、以太網(wǎng)模塊和USB主從模塊,給出了硬件設計方法及電路實現(xiàn)。建立了硬件測試環(huán)境,對各個硬件模塊進行調試。 基于搭建好的硬件平臺,重點研究了嵌入式操作系統(tǒng)WinCE 5.0的移植和BSP的開發(fā)。分析了WinCE 5.0操作系統(tǒng)的體系結構和移植原理,在深入理解三星公司S3C2410 BSP的基礎上,給出了基于AT91SAM9261的WinCE 5.0 BSP的開發(fā)流程。詳細分析了WinCE 5.0 Bootloader的工作原理和架構,根據(jù)觸摸屏系統(tǒng)的功能需要和硬件資源分配,設計了觸摸屏設備的Bootloader并給出了具體的開發(fā)步驟。深入研究了OAL的功能和原理,對OAL開發(fā)中的重要函數(shù)和主要模塊,給出了具體的實現(xiàn)。針對觸摸屏控制器的主要硬件模塊,在分析WinCE 5.0的中斷模型和中斷機制的基礎上,開發(fā)了觸摸屏驅動程序、矩陣鍵盤驅動程序和USB主機驅動程序。 在開發(fā)的BSP基礎上,利用WinCE 5.0操作系統(tǒng)定制工具Plarform Builder進行了操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和編譯,同時對操作系統(tǒng)的性能進行了測試。測試結果表明:WinCE 5.0操作系統(tǒng)可成功移植到觸摸屏控制器上,并能滿足工業(yè)現(xiàn)場的實時性要求。 本課題對于基于ARM9和WinCE的觸摸屏設備的開發(fā)具有很高的參考價值,對于其它基于ARM和WinCE的開發(fā)也具有一定的參考價值。
【學位單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TP334.3;TP273.5
【部分圖文】：

第五章 操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制與系統(tǒng)調試1 操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制基于 AT91SAM9261 的 WinCE 5.0 的 BSP 開發(fā)完成后，可以生成 BSP 的 CEC 文件。CEC 以用微軟提供的 CEC Editor 工具編輯，也可以手動按照 CEC 文件的格式來編輯，兩者的效果的。生成 BSP 的 CEC 文件 AT91SAM9261.cec 后，在 Platform Builder 環(huán)境中，選擇 File 菜單nage Catalog Items…選項，彈出 Manage Catalog Items 對話框，選中 Import…，把 AT91SAM926入 Platform Builder 中，如圖 5-1 所示。

圖5-2 WinCE畫面Fig. 5-2 WinCE screen.2 Bootloader 調試Bootloader 是系統(tǒng)啟動后第一個運行的程序，因此它必須放在 CPU 上電和復位后立即運行的處。AT91SAM9261 在上電和復位后是從物理地址 0x00000000(片選 0，NOR FLASH 的起始地始運行的。用 FLASH 下載工具將 eboot.nb0 下載到 NOR FLASH，通過串口連接開發(fā)板和上位開超級終端，上電復位后，上面會顯示 Bootloader 的版本號等信息和功能選擇菜單，可以選擇配置參數(shù)、下載或啟動已經(jīng)存在的操作系統(tǒng)映像等功能。在上位機上用 WinCE 5.0 操作系統(tǒng)定具 Platform Builder 定制操作系統(tǒng)映像，設置連接參數(shù)，即可通過網(wǎng)線將操作系統(tǒng)映像下載至觸設備。從超級終端上顯示的調試信息可以看出 Bootloader 的工作狀況，如圖 5-3 所示。

圖5-2 WinCE畫面Fig. 5-2 WinCE screenotloader 調試tloader 是系統(tǒng)啟動后第一個運行的程序，因此它必須放在 CPU 上電和復位后立即T91SAM9261 在上電和復位后是從物理地址 0x00000000(片選 0，NOR FLASH 的的。用 FLASH 下載工具將 eboot.nb0 下載到 NOR FLASH，通過串口連接開發(fā)板終端，上電復位后，上面會顯示 Bootloader 的版本號等信息和功能選擇菜單，可數(shù)、下載或啟動已經(jīng)存在的操作系統(tǒng)映像等功能。在上位機上用 WinCE 5.0 操作tform Builder 定制操作系統(tǒng)映像，設置連接參數(shù)，即可通過網(wǎng)線將操作系統(tǒng)映像下從超級終端上顯示的調試信息可以看出 Bootloader 的工作狀況，如圖 5-3 所示。

【引證文獻】

相關期刊論文 前2條

1 余前金;李力;;基于Arm2440的塔機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[J];硅谷;2011年01期

2 馬雅;;基于ARM9的觸摸屏控制器系統(tǒng)硬件模塊設計與實現(xiàn)[J];中國西部科技;2011年23期

相關碩士學位論文 前3條

1 劉星;基于Wince的觸摸屏的研究與應用[D];大連海事大學;2010年

2 王鶴;智能燈光控制系統(tǒng)的研制[D];長安大學;2010年

3 吳升;基于Windows CE的嵌入式齒輪箱故障診斷系統(tǒng)[D];中北大學;2011年

本文編號：2825077