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基于arm9的嵌入式工控機設計報告(編輯修改稿)

2026-07-16 13:15 本頁面

　

【文章內容簡介】以ARM 為代表的嵌入式微處理器幾乎覆蓋傳統工業控制從低端到高端的全部領域，甚至延伸到桌面和服務器系統；而嵌入式軟件平臺的多樣性則契合了不同工業控制應用對系統功耗、運行效率、實時性、可靠性及系統安全性要求。近幾年來，ARM所推出的CortexM、CortexA系列處理器架構，對傳統工業控制計算機的設計提供了新的思路。ARM CortexA8處理器是第一款基于ARMv7架構的應用處理器，并且是有史以來ARM開發的性能最高、最具功率效率的處理器。CortexA8處理器的速率可以在600MHz到超過1GHz的范圍內調節，能夠滿足那些需要工作在300mW以下的功耗優化的移動設備的要求；以及滿足那些需要2000 Dhrystone MIPS的性能優化的消費類應用的要求。因此采用ARM CortexA8處理器設計嵌入式工業控制計算機可以實現工控機的高性能、低功耗、低成本、小體積的要求。二、控制要求（一）主處理器主頻要求400MHz，支持DDR2存儲器，低功耗，滿足工業溫度條件－40℃～80℃。（二）存儲器 128MB DDR2 SDRAM，1GB NAND Flash，符合工業溫度條件－40℃～80℃。（三）擴展支持大容量SD儲存卡以及多路GPIO，數字輸入輸出。（四）通信接口兩路百兆工業以太網接口； 4路高速串口；，一路主機，一路從機。（五）調試支持一路調試串口。（六）電源支持支持寬電壓范圍供電（DC9V～DC30V）。（七）工業環境溫度條件（40℃～80℃）、濕度條件（5～95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵）。三、設計方案論證（1）處理器選擇飛思卡爾生產的ARM 9處理器有兩個系列。，支持128MB DDR2 同步動態隨機存儲器，1GB NAND 閃存儲器，一路10/100Mbps自適應工業以太網接口，2路CAN（控制器局域網絡）總線接口，4路高速串口，1路調試串口，大容量SD（同步動態）存儲卡以及多路GPIO（通用輸入輸出），滿足工業要求溫度條件（－40℃～85℃），且滿足濕度條件與三防。，不滿足設計要求。，所以對比選擇用sam9x25。2. TI ARM9TI生產的ARM9處理器有6個系列：AM1810，AM1808，AM1806，AM1802，AM1707，AM1705。AM1802主頻為300MHz，支持128MB DDR2 SDRAM存儲器，1GB NAND Flash存儲器，1路10/100Mbps自適應工業以太網接口，無CAN總線接口，4路高速串口，1路調試串口，大容量SD存儲卡以及多路GPIO，并支持寬電壓范圍供電（DC9V～DC30V）。溫度條件（－40℃～90℃）、濕度條件（5～95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵），但不支持LCD。 AM1806主頻為456MHz，支持128MB DDR2 SDRAM存儲器，1GB NAND Flash存儲器，無10/100Mbps自適應工業以太網接口，無CAN總線接口，4路高速串口，1路調試串口，大容量SD存儲卡以及多路GPIO，并支持寬電壓范圍供電（DC9V～DC30V）。溫度條件（－40℃～90℃）、濕度條件（5～95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵）。AM1808和AM1810主頻都為456MHz，支持128MB DDR2 SDRAM存儲器，1GB NAND Flash存儲器，1路10/100Mbps自適應工業以太網接口，無CAN總線接口，4路高速串口，1路調試串口，大容量SD存儲卡以及多路GPIO，并支持寬電壓范圍供電（DC9V～DC30V）。溫度條件（－40℃～90℃）、濕度條件（5～95% RH）及“三防”（防水、防霉、防塵）。綜上，AM1802由于主頻不滿足400MHz，2路100兆以太網接口而淘汰，AM1806則由于沒有以太網接口，AM1808與AM1810缺少一路以太網接口而淘汰，AM1707則因為不支持128MB DDR2 SDRAM以及1GB NAND Flash而棄用。（二）存儲器選擇系統使用的存儲器是DDR2和NAND Flash，NAND Flash用于保存系統映像文件及系統配置信息等掉電不可丟失的信息，DDR2用于程序運行及運行變量信息掉電可丟失。但如果其中

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