一种基于ARM & Windows CE测控仪器的开发模式

发布于:2021-05-14 23:18:59

  测量与设备  

摘    要 针对传统的仪表 ,提出了一种以 Windows CE 操作系统和 ARM 硬件为开发*台 ,8 位机为主要接口 控制的开发模式 。该模式利用 8 位机的 AD 、 计数等接口 ,通过串行口完成二者之间的通信 。文中详细介绍了开发 总体框架 ,串口的硬件构成和串行通信的软件设计 。 关键词   ARM ; Windows CE ;测控仪器 ; 单片机

0  引言

传统的基于 8 位单片机的测控仪器 , 技术上相 当成熟 ,但人机界面较差 、 数据查询能力有限 , 特别

是缺乏网络功能 。随着 IT 技术的发展 , 传统的测 控仪器 急 需 提 高 这 些 不 足 部 分 的 功 能 。而 基 于 ARM 核心的 32 位单片机 , 加上 Windows CE 操作 系统的测控仪器不但克服了以上缺点 , 而且还具有 实时性强 、 适应性强 、 组网能力强等诸多优点 , 能够

很好的 、 方便的应用于工业测控中 。基于 ARM & Windows CE 的模式中 , 如果需要增加许多用户的 A/ D 、 A 、 D/ 计数 、 O 接口 , 其设备驱动程序的开发 I/ 又较为复杂 ,原 8 位机已经开发的资源也不能利用 。 本文 提 出 了 以 Windows CE 嵌 入 式 操 作 系 统 和 ARM 硬件*台为核心 、 8 位机为主要接口控制 , 以 以串行口或 U SB 完成二者通讯的开发模式 ,从而有 助于迅速提高传统仪表的性能 , 加快新型测控仪器 的开发 。

1  总体设计框架

基于 ARM &Windows CE 测控仪器的开发模 式 ,着眼于将 ARM &Windows 应用于工业测控仪 器 ,而且不会带来操作上的复杂性 。其核心硬件 32 位的 ARM9 由微控制器 S3C2140X 和液晶显示器 组成 ,同时使用 Microsoft 公司的 Windows CE 开发

  3 四川省教育厅重点学科项目基金 ( 编号 :SZD0409)

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一种基于 ARM &Windo ws CE 测控 3 仪器的开发模式
武    博 黄惟公
( 西华大学机械工程与自动化学院 ,成都 610039)

*台 ,辅以传统的 51 单片机 , 通过 S3C2140X 开发 板与单片机之间的相互通信达到测控的效果 。其总 体框架如图 1 :

图1  总体设计框架图

其中单片机负责数据采集 、 D 转换 、 A 转 A/ D/ 换等操作 。利用 ARM 开发板的通讯模块 , 通过标 准的 RS232 串口与单片机进行通信 。Windows CE 操作系统 、 应用程序的代码和文件系统存储于相应 的 Flash 中 ,通过 L CD 液晶显示器可显示友好的人 机界面以及复杂的数据查询 。

2  通信功能设计

通信模块可采用串口和 U SB , 串口速度慢一 点 ,但软硬件比较简单 。我们使用 RS232 串行通 信 ,通讯协议采用 MODBU S/ R TU 协议 。 211   串行接口电路设计
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要完成最基本的串行通信功能 , 实际上只需要 RXD 、 TXD 和 GND 即可 ,但由于 RS - 232 - C 标准 所定义的高 、 低电*信号与 S3C2140X 系统的 L V T2 TL 电路所定义的高 、 低电*信号完全不同 , 必须经 过信 号 电 * 的 转 换 才 能 通 信 , 这 里 我 们 使 用 MAX3232 芯片来完成 ,串口电路图如图 2 :
计量技术 20061No 12

  测量与设备  

图2  串行接口电路

串行通信端口读写的任务由调用文件读写函数完 成 。通信流程如图 3 所示 。 主要函数有 :
CreateFile () ;   ∥ 打开串行口 ; WriteFile () ;  ∥ 向串行口写数据 ; ReadFile () ;  ∥ 从串行口读数据 ; Set CommState () ;  ∥ 配置通信设备的 DCB 结


Wait CommEvent ( ) ;  ∥ 等待通信设备事件发


Set Comm Timesout s () ;  ∥ 设置超时参数

主要通信参数设置如下 :
dcb1BaudRate = 9600 ;  ∥ 波特率 dcb1ByteSize = 8 ;  ∥ 数据位
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3  开发实例
图3  通信流程图

本实例通过 S3C2140X 开发板 , 采用 MODBU S 进行通信 ,用 EVC410 进行开发 ,设计了显示温度曲 路与界面如图 4 所示 : 线的图形界面 。其中 ,单片机采用 80C51 ; 光断管与
T1 口相连 ,记录光断管被遮断的次数 ; 使用 “一线”

程序和串行端口的沟通主要通过串行装置驱动程序 完成 。
Windows CE 支 持 一 千 多 个 通 用 的 Microsoft

计量技术 20061No 12

212   串行通讯程序设计

Windows CE 提供了丰富的通信支持 。其应用

数字温度传感器 DS18B20 获得温度值 ; 采用 8 位的
AD 串 行 转 换 器 ADC0832 实 现 模 数 转 换 ; 通 过 MAX3232 芯片完成串口电*的转换 。测控仪表电

Win32 API , 在基于 Windows CE1N ET 的设备上 ,

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dcb1 Parity = NOPAR IT Y;  ∥ 校验

dcb1 StopBit s = ON ESTOPB IT ;  ∥ 停止位

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  测量与设备  

图4  实例的电路与界面

5  结束语
根据本文提供的模式 , 笔者设计了一个简单的 测控仪器 。实践表明 ,其开发速度极快 ,操作简单易 行、 成本低 ,可为新型工业测控仪表提供了一种可伸 缩的解决方案 。本文提供的实例通讯采用的是串 口 ,这在速度要求较慢的应用中是可行的 。Win2
dows CE 也提供了 U SB 的解决方案 ,可以在速度要

求较高的应用中使用 。
参考文献
[ 1 ] 傅曦 ,齐宇 1 嵌入式系统 Windows CE 开发技巧与实例 1 北京 :

化学工业出版社 ,2004

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《计量技术》 杂志以实用性 、 权威性 、 及时性为主要特色 ; 坚持面向生产 ,面向基层 ,理论与实践相结合

? ?   32

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31 来稿时应写清作者姓名 、 单位 、 、 邮编 通讯地址及联系电话 。可通过我刊电子信箱投稿 。
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41 编辑部收到来稿后 ,立即给作者 “稿件回执”在不迟于四个月内通知作者是否刊用 。 , 由于本刊人

[ 2 ] 杨光友 ,周国柱 ,张道德 , 丁毅 1 嵌入式测控仪器图形界面设计 [J ] 1 中国仪器仪表 ,2004 (10) [J ] . 医疗卫生装备 ,2005 (5)

[3 ] 戴飞鹏 , 骆开庆 , 肖化 1DSP 和单片机串行通讯的设计及应用

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