嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

　　本書首先簡要介紹了嵌入式控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程、基本組成、特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)，嵌入式操作系統(tǒng)以及嵌入式Internet；接著，以作者近年來參與設(shè)計(jì)的幾個嵌入式控制系統(tǒng)為例，重點(diǎn)描述了嵌入式處理器的核心知識、選擇方法，以及控制算法的設(shè)計(jì)等相關(guān)知識，以使設(shè)計(jì)人員掌握嵌入式處理器的關(guān)鍵技術(shù)，選擇相應(yīng)的處理器，完成嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；最后，討論了基于形式語言的嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些研究成果。
　　本書可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生或教師的參考書，也可供從事嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科研人員與工程技術(shù)人員參考使用。本書由張海濤編著。

書籍目錄

《智能科學(xué)技術(shù)著作叢書》序
前言
第1章 基本知識
　1.1 引言
　1.2 嵌入式控制系統(tǒng)的發(fā)展史
　　1.2.1 嵌入式控制系統(tǒng)的誕生歷程
　　1.2.2 嵌入式處理器的發(fā)展歷程
　1.3 嵌入式控制系統(tǒng)的基本組成
　　1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
　　1.3.2 嵌入式控制系統(tǒng)的硬件組成
　　1.3.3 嵌入式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
　1.4 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)
　　1.4.1 實(shí)時操作系統(tǒng)
　　l.4.2 常用的嵌入式操作系統(tǒng)
　1.5 嵌入式控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、組織與結(jié)構(gòu)
　　1.5.1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　1.5.2 分布式嵌入式系統(tǒng)
　　1.5.3 嵌入式系統(tǒng)的特定化
　1.6 嵌入式Internet技術(shù)
　　1.6.1 Internct技術(shù)
　　1.6.2 嵌入式Internet的實(shí)現(xiàn)方案
　1.7 嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論
　　1.7.1 傳統(tǒng)的嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論
　　1.7.2 形式語言的引入
　參考文獻(xiàn)
第2章 簡易目標(biāo)模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　2.1 整體設(shè)計(jì)
　　2.1.1 設(shè)計(jì)目的
　　2.1.2 技術(shù)指標(biāo)
　　2.1.3 控制系統(tǒng)的組成
　　2.1.4 轉(zhuǎn)矩計(jì)算
　　2.1.5 控制系統(tǒng)硬件框圖
　　2.1.6 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動器的選擇
　2.2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
　　2.2.1 控制器的選擇
　　2.2.2 C8051F005芯片
　　2.2.3 系統(tǒng)框架
　　2.2.4 C8051F005核心板
　　2.2.5 PS/2鍵盤接收模塊
　　2.2.6 LCD顯示模塊
　　2.2.7 步進(jìn)電機(jī)的控制
　　2.2.8 硬件電路
　2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　2.3.1 軟件功能
　　2.3.2 PS/2鍵盤接收與鍵值處理
　　2.3.3 LCD顯示模塊
　　2.3.4 控制算法
　　2.3.5 調(diào)試中遇到的問題
　2.4 本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第3章 角度伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　3.1 整體設(shè)計(jì)
　　3.1.1 設(shè)計(jì)目的及控制原理
　　3.1.2 電機(jī)及其驅(qū)動器的選擇
　　3.1.3 角度傳感器
　3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
　　3.2.1 微控制器的選擇
　　3.2.2 TMS320F2812芯片
　　3.2.3 基于TMS320F2812的硬件框架
　3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　3.3.1 控制軟件的功能
　　3.3.2 控制策略
　　3.3.3 軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)
　　3.3.4 軟件開發(fā)工具及程序調(diào)試
　　3.3.5 調(diào)試中遇到的問題
　3.4 本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第4章 異纖分揀機(jī)圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第5章 嵌入式控制系統(tǒng)的形式化設(shè)計(jì)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：  插圖：   第1章基本知識 1．1 引言 在日常生活中，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無處不在，小到MP3、手機(jī)、機(jī)頂盒、數(shù)碼相機(jī)，大到智能家電、車載電子設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、航空航天設(shè)備等。 嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部含有微處理器，具有計(jì)算功能，但又不同于普通的計(jì)算機(jī)。IEEE對嵌入式系統(tǒng)作出了如下定義：嵌入式系統(tǒng)是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。而國內(nèi)嵌入式工作者普遍認(rèn)同的定義為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)對功能、安全性、體積、實(shí)時性、可靠性、重量、成本、功耗、環(huán)境等方面嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，從嵌入式的定義可以 可以從廣義和狹義的角度來理解嵌入式系統(tǒng)的定義。從廣義的角度來看，凡是帶有處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng)。從這點(diǎn)來講，嵌入式系統(tǒng)雖然是近年來的時髦名詞，但如果從20世紀(jì)80年代的MCS—51單片機(jī)算起，已經(jīng)存在30余年了，并不是什么新鮮的技術(shù)。然而，從狹義的角度來看，嵌入式系統(tǒng)僅僅是指那些使用32位以上的嵌入式處理器、具有嵌入式操作系統(tǒng)并且具有某些特定功能的系統(tǒng)。按照這種定義，典型的嵌入式系統(tǒng)有使用x86的小型嵌入式工控主板，其在各種自動化設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用；另外一大類是使用Intel、Motorola、Samsung等專用芯片構(gòu)成的小系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)電子和通信領(lǐng)域。值得一提的是，國內(nèi)習(xí)慣把4位、8位、16位微控制器稱為單片機(jī)。實(shí)際上，“嵌入式系統(tǒng)”這一名詞也正是由于32位處理器的崛起而出現(xiàn)，并在近十年傳入我國，變得熱門起來。 隨著工業(yè)控制產(chǎn)品對性能和智能化的要求不斷提高，嵌入式處理器在工業(yè)自動化設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。在各種性能要求較高的工業(yè)控制設(shè)備中，往往采用8位單片機(jī)；而在各種高精度工業(yè)控制設(shè)備中，32位、64位處理器逐漸成為設(shè)備控制的核心，有著越來越廣闊的應(yīng)用前景。然而，作為嵌入式控制系統(tǒng)核心的處理器種類繁多，對于不同要求的控制設(shè)備，需要選擇不同的處理器，采用不同的控制算法，才能以最高的性價比滿足控制設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)要求。

編輯推薦

《嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》以近年來作者參與設(shè)計(jì)的實(shí)際控制工程項(xiàng)目為背景，選擇具有代表性的C8051F005單片機(jī)、DSP微控制器TMS320F2812、ARM9微控制器S3C2440進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)討論了嵌入式處理器的學(xué)習(xí)重點(diǎn)、選擇方法以及控制算法的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)人員達(dá)到一理通、百理融，從而可以根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇嵌入式處理器，并在較短時間內(nèi)掌握該處理器的關(guān)鍵技術(shù)，完成嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

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