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嵌入式主板PCM-3499的紡織控制器解決方案

當美國勝家(Singer)公司于1889年發(fā)明了全世界第一臺電動(dòng)機驅動(dòng)縫紉機后,開(kāi)創(chuàng )了紡織縫紉工業(yè)的新紀元。二戰后,紡織工業(yè)的霸主地位已逐漸被日本所占據。進(jìn)入21世紀后,中國已成為工業(yè)縫紉紡織機制造業(yè)的新盟主.
如今,市場(chǎng)的發(fā)展期待紡織控制器達到高智能化、低成本、簡(jiǎn)易維修的標準,由于受芯片技術(shù)、工控主板功能等方面的制約,眾多廠(chǎng)商在為選擇能完全實(shí)現相關(guān)功能的、價(jià)格低廉的且性能穩定的控制板而煩惱。
深藍宇科技在多年的系統開(kāi)發(fā)和與客戶(hù)進(jìn)行深入探討的過(guò)程中,深入了解了紡織控制各方面的性能及對工控板的要求,基于深藍宇科技PCM-3499主板成功的為數量不少的紡織控制廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)出了多款產(chǎn)品,據了解,相關(guān)產(chǎn)品市場(chǎng)反應良好,在實(shí)際應用過(guò)程中表現出了高性能和高穩定性的特征,獲得了各廠(chǎng)商的認可。

為了方便更多的客戶(hù)進(jìn)行項目選擇,深藍宇科技特別把基于PCM-3499主板的紡織控制器方面的相關(guān)經(jīng)驗總結出來(lái),以供各位廠(chǎng)商參考。

一、PCM-3499主板簡(jiǎn)介

PCM-3499 是一款極高性?xún)r(jià)比、尺寸及其緊湊的嵌入式控制模塊。在PC104規格的板子上實(shí)現了幾乎所有的工業(yè)計算機所需要功能。

PCM-3499 板載嵌入式高性能16位處理器,該處理器內部為32位RISC架構并且與80C186 處理器兼容,具有極高的性能,主頻高達100MHz,內置了100M的以太網(wǎng),并且支持1MB的SDRAM。其指令與其他X86微處理器兼容。

板上功能包括10/100M高速以太網(wǎng)接口,PC104接口,TFT接口和LVDS接口,VGA 接口,支持標準IDE接口(DOM,普通硬盤(pán))、并口、四個(gè)串口(RS-232 和RS-485 ,四個(gè)串口都可配置為T(mén)TL電平接口)、USB接口、DOC接口、PS/2鍵天天、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘、鐵電,電池后備SRAM非易失性存儲器、看門(mén)狗、蜂鳴器接口、通用GPIO、和8/16位兼容的ISA總線(xiàn)等。
在一單片閃存芯片上集成了系統BIOS、1.44M 閃存盤(pán)(Flash Flopy Disk -- FFD ,根據用戶(hù)需要可擴大成8M閃存)和16點(diǎn)陣二級漢字庫,以最少數量的芯片實(shí)現最小尺寸的模塊的最多的功能。
完全自主開(kāi)發(fā)的顯示控制器,可以實(shí)現最高1024 768 真彩色高性能顯示效果。
如果需要更多的其他功能可以通過(guò)PC/104總線(xiàn)去擴展相關(guān)的功能模塊。

二、PCM-3499紡織控制器解決方案系統架構

在深藍宇科技客戶(hù)成功開(kāi)發(fā)的紡織控制器案例中,我們簡(jiǎn)單介紹其中一個(gè)客戶(hù)的基于深藍宇科技PCM-3499的紡織控制器系統方案,我們把此方案的主控制單元分為上、下位機結構,并由PCM-3499來(lái)完成與上位機的協(xié)同和終端設備的控制工作。

上位機主要負責人機交互、文件讀取與解析、部分傳感器信號的處理;

下位機主要負責輸出控制信號、協(xié)同工作以及部分傳感器信號的處理。

三、基于PCM-3499的紡織控制器的技術(shù)實(shí)現

(一)、通訊信道

PCM-3499板載10/100高速以太網(wǎng)接口,4個(gè)串口,16C550兼容UART ,COM1 為9線(xiàn)RS-232,COM2為9線(xiàn),COM3 RS-232 或者RS-485 可選,COM4是3線(xiàn)的RS-232 口(TTL和RS232可選) ,提供13路(5V電平)單向數字I/O通道和4路3.3V電平(5V兼容),雙向可編程數字I/O ,8位,16位動(dòng)態(tài)IO總線(xiàn).
PCM-3499在通訊中可以以RS485或者10/100M以太網(wǎng)接口與上位機實(shí)現通訊互聯(lián),在與終端設備(電機、監視器等)可以通過(guò)串口、ISA總線(xiàn)等進(jìn)行通訊。

二)數據處理分析

PCM-3499的CPU應用了RISC的技術(shù),64bit指令隊列,5級流水線(xiàn),相對于傳統的CISC 技術(shù),指令周期短。不分頻的系統時(shí)鐘(386是2分頻),外部時(shí)鐘100MHz,內部時(shí)鐘100MHz 。高速內存總線(xiàn)(200Mbyte/S),在數據通訊應用方面可以充分發(fā)揮大數據量吞吐的優(yōu)勢。8KB的高速緩存。性能高,速度快,經(jīng)過(guò)測試,實(shí)際性能相當于486SX-100MHz。
PCM-3499的DOS操作平臺在486的CPU基礎上可以支持復雜的應用程序,實(shí)現對終端設備如步進(jìn)電機的精密控制。

(三)存儲

DOS操作系統和在此基礎上開(kāi)發(fā)出來(lái)的復雜應用程序本身要占用一定的存儲空間,此外,相關(guān)終端設備的監控信息、上位機下達的指令和傳送的相關(guān)資料如紡織圖案等也必須占用一定的存儲空間,這都要求控制器具有一定容量的存儲功能。

PCM-3499 提供了非常完善的數據存儲解決方案,BIOS中集成了完全自主知識產(chǎn)權的高性能1.44M 或更高容量的Flash 電子盤(pán),用于存貯應用程序及數據,對于小程序及數據的用戶(hù)不需要另外購買(mǎi)DOC或硬盤(pán),就能直接建立完整的應用系統,降低了系統成本。應用程序訪(fǎng)問(wèn)Flash電子軟盤(pán)與PC上的訪(fǎng)問(wèn)普通軟盤(pán)一樣,但是訪(fǎng)問(wèn)速度和重復壽命要遠遠超過(guò)普通軟盤(pán)。
由于BIOS提供了對IDE設備的直接支持,用戶(hù)也可以使用CF卡等大容量存儲設備,或與電子軟盤(pán)交換文件。系統啟動(dòng)時(shí)首先查找IDE設備,并優(yōu)先從IDE設備引導系統,如果沒(méi)有IDE設備,則從電子軟盤(pán)引導系統(同時(shí)提供配制工具可強制從電子軟盤(pán)優(yōu)先啟動(dòng))。同時(shí)還提供了DOC電子盤(pán)接口,支持8~1G的M-system DOC 電子盤(pán)。通過(guò)USB接口,支持U盤(pán),可以熱插拔,快速方便數據交換方式。

(四)顯示及輸入

在特殊的情況下,用戶(hù)可能需要通過(guò)人機交互界面對下位機進(jìn)行直接的操作,PCM-3499自帶PS/2鍵盤(pán)接口,顯示共享系統SDRAM高速內存8MB( 最高32MB) ,支持TFT LCD最高1024 x 768 真彩色,支持LVDS LCD最高1024 x 768 真彩色,支持CRT接口,支持觸摸屏,為客戶(hù)提供多種顯示解決方案。

四、開(kāi)發(fā)方式及編程要點(diǎn)

1、 開(kāi)發(fā)方式

a、根據使用習慣,用戶(hù)可以使用TC2.0(本地開(kāi)發(fā))、BC3.1(遠程開(kāi)發(fā))、BC4.5(遠程開(kāi)發(fā))開(kāi)發(fā)程序。

b、根據使用習慣,用戶(hù)還可以使用DEBUG調試硬件。

c、開(kāi)發(fā)好的運行程序,可以拷貝到電子盤(pán)上(通過(guò)TDRF軟件,或者虛擬顯示的COPY命令)

d、 用戶(hù)可以使用虛擬顯示來(lái)格式化電子盤(pán)、傳送操作系統、拷貝文件、察看內存等操作。

e、編輯AUTOEXEC.BAT批處理文件,增加鍵盤(pán)驅動(dòng)、顯示驅動(dòng)、用戶(hù)程序命令,以便加電后自動(dòng)運行應用程序。

2、編程要點(diǎn)

a、以太網(wǎng):我公司提供全套TCP/UDP/FTP源代碼例子,用戶(hù)很容易上手,參見(jiàn)DEMO例子程序

b、485:我公司提供全套中斷方式或查詢(xún)方式源代碼。參見(jiàn)DEMO例子程序。

c、FLASH:我公司提供接口程序,可以實(shí)現每小時(shí)更新一次24小時(shí)連續工作時(shí),壽命長(cháng)達10年以上,更長(cháng)的壽命我們認為沒(méi)有必要。

d、I/O:開(kāi)關(guān)量使用IO函數訪(fǎng)問(wèn)

e、模擬量:使用雙向PIO擴充串行A/D、D/A轉換器,參見(jiàn)PIO例子程序

f、896KB內存使用:直接使用即可,不需要特殊技巧,參見(jiàn)DEMO例子程序。

g、文件操作:參見(jiàn)DEMO例子程序。

h、 RTC:參見(jiàn)DEMO例子程序。

用戶(hù)可以修改FTP的例子代碼,把存儲文件改為存儲到FLASH中。

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