基于WinCE/Linux系统的新一代嵌入式工控主板
2008-06-12
作者:广州致远电子有限公司
随着嵌入式行业的发展,嵌入式产品的功能越来越复杂,从最初的SCU(Single Chip Microcomputer,只含CPU,无RAM、ROM)、MCU(Micro Controller Unit)到现在广泛应用的SoC系统,嵌入式硬件经历了几次比较大的变革。伴随着嵌入式硬件性能的提升,嵌入式软件也由最初的前后台程序,到使用小型操作系统(如RTX51、μC/OS-II等),再到现在,各种大型操作系统在嵌入式系统" title="嵌入式系统">嵌入式系统中的应用随处可见,像Linux、Windows CE、VxWorks等。然而要开发一个大型操作系统下的嵌入式系统,首先要对操作系统进行移植,而对于现在的一些大型的操作系统来说,仅移植工作就需要花费工程师大量的时间,并且,移植后的系统还会存在不稳定因素。因此,现在越来越多的工程师选择了在现有的稳定平台上再进行二次开发的方法来开发大型嵌入式系统。这样,平台供应商应运而生。
EPC-8000系列嵌入式工控" title="工控">工控主板是由广州致远电子有限公司开发的基于XScale PXA270 处理器的PC/104 嵌入式工控主板,产品架构设计符合PC/104规范V2.5。该主板具有低功耗、高可靠性等特点,预装正版Microsoft Windows CE 5.0或MontaVista Realtime Linux嵌入式实时操作系统。
EPC-8000 PC/104嵌入式工控主板可在-40℃~+85℃温度范围内稳定工作,满足工业现场" title="工业现场">工业现场的各种应用需求。
1 提供丰富的软硬件资源
EPC-8000系列工控主板具有极好的稳定性及丰富的接口(如图1所示)。标准PC/104扩展总线为用户提供了极大的可扩展性,即使是使用板载的软硬件资源,也足以满足绝大多数应用的需求。
从EPC-8000系列工控主板系统功能框图(图2)中可以看出,系统仅需要一组+5V的电源供电" title="电源供电">电源供电即可正常工作,在系统总线上,挂接有64MB的SDRAM、2MB NOR Flash、256MB NAND Flash、CPLD(用于PC/104总线的时序变换)、10/100M以太网控制器、CAN控制器、CF卡及UART扩展芯片等。而PXA270本身自己带的I2C总线上外挂一个RTC芯片作为系统的实时时钟,在CPU的复位引脚上接有一个硬件看门狗,用于监视操作系统的运行,CPU自带的AC97、LCD、USB、UART等接口都被加上驱动电路或相关器件引出到主板边缘,方便用户使用(注:图2虚线框内的接口有无及接口个数依据产品型号而定)。EPC-8000系列嵌入式工控主板的软硬件资源如表1所示。
2 像开发PC软件一样开发嵌入式系统
EPC-8000系列工控主板预装的Windows CE 5.0或MontaVista Realtime Linux操作系统为用户屏蔽了所有硬件细节,并为用户提供一个强大的系统平台,使用户可以像开发PC机软件一样开发嵌入式系统,提高了用户应用程序" title="应用程序">应用程序的可移植性。
EPC-8000系列工控主板使用与PC机几乎一样的集成开发环境,在Windows CE下,用户可使用eMbedded Visual C++ 4.0(跟PC机的Visual C++具有相同的开发环境及完全兼容的API,包括MFC)及Visual Studio 2003、Visual Studio 2005等。利用eMbedded Visual C++ 4.0可以方便地开发应用程序界面及编写各控件的事件处理代码。
对于使用MontaVista Realtime Linux操作系统的EPC-8000系列工控主板,则使用大家熟悉的GCC作为编译及开发环境。
3 特点与优势
- 满足工业现场应用的苛刻要求
◆ 所有产品出厂前均进行高低温(-40~+85℃)测试;
◆ 电源板使用进口电感,可靠性高,EMC达到4KV;
◆ 多级看门狗:硬件看门狗监视操作系统运行;
◆ 系统看门狗监视用户应用程序的运行;
◆ 多达五个RS-232C串口,满足多串口应用的需求;
◆ 板载接口齐全,无需扩展即能满足绝大多数应用;
◆ 板载电子硬盘,无需再购买CF卡;
◆ 用户应用程序可加密,有效防止盗版;
◆ 板载CAN、RS-485及iCAN、ModBus协议,大大降低成本;
◆ 预装正版操作系统,无需再购买操作系统。
- 人性化的设计
◆ 所有接插件具有防插反功能;
◆ 用户可方便更换开机logo;
◆ 用户可自由选购触摸屏,液晶屏;
◆ 多种选配件,功能扩展灵活多样;
◆ 提供大量软件包,用户二次开发快。
- 功耗极低,无需散热片。单5V电源供电,典型电流值仅500mA。
EPC-8000系列嵌入式工控主板顺应了当前嵌入式发展的需求,满足了当前嵌入式行业高端产品的应用需求,具有适应工业现场恶劣环境应用的所有特点,板载资源即可满足绝大多数应用,并且为用户提供了大量软件包及示例程序,用户在极短的时间里即可开发出高性能高稳定性的大型嵌入式系统。