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基于WinCE/Linux系統的新一代嵌入式工控主板

2008-06-12
作者:廣州致遠電子有限公司

??? 隨著嵌入式行業的發展,嵌入式產品的功能越來越復雜,從最初的SCU(Single Chip Microcomputer,只含CPU,無RAM、ROM)、MCU(Micro Controller Unit)到現在廣泛應用的SoC系統,嵌入式硬件經歷了幾次比較大的變革。伴隨著嵌入式硬件性能的提升,嵌入式軟件也由最初的前后臺程序,到使用小型操作系統(如RTX51、μC/OS-II等),再到現在,各種大型操作系統在嵌入式系統" title="嵌入式系統">嵌入式系統中的應用隨處可見,像Linux、Windows CE、VxWorks等。然而要開發一個大型操作系統下的嵌入式系統,首先要對操作系統進行移植,而對于現在的一些大型的操作系統來說,僅移植工作就需要花費工程師大量的時間,并且,移植后的系統還會存在不穩定因素。因此,現在越來越多的工程師選擇了在現有的穩定平臺上再進行二次開發的方法來開發大型嵌入式系統。這樣,平臺供應商應運而生。
??? EPC-8000系列嵌入式工控" title="工控">工控主板是由廣州致遠電子有限公司開發的基于XScale PXA270 處理器的PC/104 嵌入式工控主板,產品架構設計符合PC/104規范V2.5。該主板具有低功耗、高可靠性等特點,預裝正版Microsoft Windows CE 5.0或MontaVista Realtime Linux嵌入式實時操作系統。
?? EPC-8000 PC/104嵌入式工控主板可在-40℃~+85℃溫度范圍內穩定工作,滿足工業現場" title="工業現場">工業現場的各種應用需求。
1 提供豐富的軟硬件資源
?? ?EPC-8000系列工控主板具有極好的穩定性及豐富的接口(如圖1所示)。標準PC/104擴展總線為用戶提供了極大的可擴展性,即使是使用板載的軟硬件資源,也足以滿足絕大多數應用的需求。
??? 從EPC-8000系列工控主板系統功能框圖(圖2)中可以看出,系統僅需要一組+5V的電源供電" title="電源供電">電源供電即可正常工作,在系統總線上,掛接有64MB的SDRAM、2MB NOR Flash、256MB NAND Flash、CPLD(用于PC/104總線的時序變換)、10/100M以太網控制器、CAN控制器、CF卡及UART擴展芯片等。而PXA270本身自己帶的I2C總線上外掛一個RTC芯片作為系統的實時時鐘,在CPU的復位引腳上接有一個硬件看門狗,用于監視操作系統的運行,CPU自帶的AC97、LCD、USB、UART等接口都被加上驅動電路或相關器件引出到主板邊緣,方便用戶使用(注:圖2虛線框內的接口有無及接口個數依據產品型號而定)。EPC-8000系列嵌入式工控主板的軟硬件資源如表1所示。

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2 像開發PC軟件一樣開發嵌入式系統
  EPC-8000系列工控主板預裝的Windows CE 5.0或MontaVista Realtime Linux操作系統為用戶屏蔽了所有硬件細節,并為用戶提供一個強大的系統平臺,使用戶可以像開發PC機軟件一樣開發嵌入式系統,提高了用戶應用程序" title="應用程序">應用程序的可移植性。
  EPC-8000系列工控主板使用與PC機幾乎一樣的集成開發環境,在Windows CE下,用戶可使用eMbedded Visual C++ 4.0(跟PC機的Visual C++具有相同的開發環境及完全兼容的API,包括MFC)及Visual Studio 2003、Visual Studio 2005等。利用eMbedded Visual C++ 4.0可以方便地開發應用程序界面及編寫各控件的事件處理代碼。
  對于使用MontaVista Realtime Linux操作系統的EPC-8000系列工控主板,則使用大家熟悉的GCC作為編譯及開發環境。
3 特點與優勢
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  • 滿足工業現場應用的苛刻要求
    ?? ◆ 所有產品出廠前均進行高低溫(-40~+85℃)測試;
    ?? ◆ 電源板使用進口電感,可靠性高,EMC達到4KV;
    ???◆ 多級看門狗:硬件看門狗監視操作系統運行;
    ???◆ 系統看門狗監視用戶應用程序的運行;
    ???◆ 多達五個RS-232C串口,滿足多串口應用的需求;
    ???◆ 板載接口齊全,無需擴展即能滿足絕大多數應用;
    ???◆ 板載電子硬盤,無需再購買CF卡;
    ???◆ 用戶應用程序可加密,有效防止盜版;
    ?? ◆ 板載CAN、RS-485及iCAN、ModBus協議,大大降低成本;
    ???◆ 預裝正版操作系統,無需再購買操作系統。
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  • 人性化的設計
    ???◆ 所有接插件具有防插反功能;
    ?? ◆ 用戶可方便更換開機logo;
    ?? ◆ 用戶可自由選購觸摸屏,液晶屏;
    ?? ◆ 多種選配件,功能擴展靈活多樣;
    ?? ◆ 提供大量軟件包,用戶二次開發快。
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  • 功耗極低,無需散熱片。單5V電源供電,典型電流值僅500mA。

??? EPC-8000系列嵌入式工控主板順應了當前嵌入式發展的需求,滿足了當前嵌入式行業高端產品的應用需求,具有適應工業現場惡劣環境應用的所有特點,板載資源即可滿足絕大多數應用,并且為用戶提供了大量軟件包及示例程序,用戶在極短的時間里即可開發出高性能高穩定性的大型嵌入式系統。

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