基于S3C44B0X和μC／OS－Ⅱ智能家居嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等科技的進(jìn)步，人們對(duì)自身的生活和工作環(huán)境有了更高的要求，由此對(duì)家居智能化控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越緊迫。設(shè)計(jì)家居智能化控制系統(tǒng)，對(duì)促進(jìn)住宅現(xiàn)代化建設(shè)具有重要意義。
家居智能化控制系統(tǒng)就是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活相關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，從而進(jìn)行統(tǒng)籌管理，使家居生活更加舒適、安全、有效。
近年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)備全面滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾�(gè)領(lǐng)域，本文針對(duì)智能家居嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)需求，以S3C44B0X為處理器進(jìn)行智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)μC／OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植。
1 軟硬件選擇
目前主要的嵌入式處理器類型有386EX，SC-400，PowerPC，MIPS，ARM／Strong，ARM系列等，其中ARM以其小體積、低功耗、低成本、高性能成為嵌入式處理器首選。S3C44B0X是Samsung公司推出的16／32位RISC處理器，基于ARM7TDMI內(nèi)核，提供3級(jí)流水線結(jié)構(gòu)。它一方面具有ARM處理器低功耗、高性能的特點(diǎn)，同時(shí)又具有非常豐富的片上資源。其特點(diǎn)如下：
(1)內(nèi)置鎖相環(huán)(PLL)，系統(tǒng)主頻最高達(dá)66 MHz；
(2)8路10位ADC，I2C，I2S總線控制器，6個(gè)PWM定時(shí)器；
(3)4種工作模式，正常、慢速、閑置和停止，可以根據(jù)需要切換系統(tǒng)工作方式，使系統(tǒng)功耗降低到最低限度；
(4)內(nèi)置彩色LCD控制器(最大支持256色的DSTN)，71個(gè)通用可編程I／O口和實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)。
由此可以看出，S3C44BOX具有高性能、低功耗、接口資源豐富的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)可以較好地滿足家居智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要。作為家居智能控制系統(tǒng)，除了具有局域網(wǎng)接口、PSTN接口、RS 485接口、藍(lán)牙接口外，還應(yīng)提供音頻視頻接口、HUB接口、報(bào)警傳感器接口等。這些接口可以實(shí)現(xiàn)音頻視頻自動(dòng)切換、多臺(tái)PC同時(shí)上網(wǎng)、與各PC機(jī)結(jié)合完成家庭設(shè)備管理等功能。
μC／OS-Ⅱ是一種源碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。它完全是占先式的實(shí)時(shí)內(nèi)核，是基于優(yōu)先級(jí)的，即總是讓就緒態(tài)中優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)先運(yùn)行，因此實(shí)時(shí)性比非占先式的內(nèi)核要好。它包含了實(shí)時(shí)內(nèi)核、任務(wù)管理、時(shí)間管理、任務(wù)問(wèn)通信同步(信號(hào)量、郵箱、消息隊(duì)列)和內(nèi)存管理等功能；它的絕大部分代碼用C語(yǔ)言編寫，可移植性強(qiáng)。目前，μC／OS-Ⅱ絕大多數(shù)可以在8位、16位、32位以至64位微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)上運(yùn)行。
