嵌入式控制系统的设计

《智能科学技术著作丛书》序

前言

第1章 基本知识

1.1 引言

1.2 嵌入式控制系统的发展史

1.2.1 嵌入式控制系统的诞生历程

1.2.2 嵌入式处理器的发展历程

1.3 嵌入式控制系统的基本组成

1.3.1 嵌入式系统的结构

1.3.2 嵌入式控制系统的硬件组成

1.3.3 嵌入式控制系统的结构形式

1.4 嵌入式实时操作系统

1.4.1 实时操作系统

l.4.2 常用的嵌入式操作系统

1.5 嵌入式控制系统的特点、组织与结构

1.5.1 嵌入式系统的特点

1.5.2 分布式嵌入式系统

1.5.3 嵌入式系统的特定化

1.6 嵌入式Internet技术

1.6.1 Internct技术

1.6.2 嵌入式Internet的实现方案

1.7 嵌入式控制系统设计方法论

1.7.1 传统的嵌入式控制系统设计方法论

1.7.2 形式语言的引入

参考文献

第2章 简易目标模拟控制系统的设计

2.1 整体设计

2.1.1 设计目的

2.1.2 技术指标

2.1.3 控制系统的组成

2.1.4 转矩计算

2.1.5 控制系统硬件框图

2.1.6 步进电机及其驱动器的选择

2.2.系统硬件设计

2.2.1 控制器的选择

2.2.2 C8051F005芯片

2.2.3 系统框架

2.2.4 C8051F005核心板

2.2.5 PS/2键盘接收模块

2.2.6 LCD显示模块

2.2.7 步进电机的控制

2.2.8 硬件电路

2.3 系统软件设计

2.3.1 软件功能

2.3.2 PS/2键盘接收与键值处理

2.3.3 LCD显示模块

2.3.4 控制算法

2.3.5 调试中遇到的问题

2.4 本章小结

参考文献

第3章 角度伺服控制系统的设计

3.1 整体设计

3.1.1 设计目的及控制原理

3.1.2 电机及其驱动器的选择

3.1.3 角度传感器

3.2 系统硬件设计

3.2.1 微控制器的选择

3.2.2 TMS320F2812芯片

3.2.3 基于TMS320F2812的硬件框架

3.3 系统软件设计

3.3.1 控制软件的功能

3.3.2 控制策略

3.3.3 软件的详细设计

3.3.4 软件开发工具及程序调试

3.3.5 调试中遇到的问题

3.4 本章小结

参考文献

第4章 异纤分拣机图像数据传输系统的设计

4.1 发展现状

4.1.1 棉花分拣技术的发展现状

4.1.2 异纤分拣机的发展现状

4.2 整体设计

4.2.1 Camera Link

4.2.2 CPLD模块

4.2.3 DSP系统

4.2.4 实时参数的计算

4.3 ARM9系统设计

4.3.1 整体框架

4.3.2 S3C2440最小系统设计基础

4.3.3 S3C2440最小系统硬件设计

4.3.4 S3C2440的调试环境

4.3.5 S3C244交叉编译环境的建立

4.3.6 S3C2440的Bootloader

4.3.7 S3C2440的嵌入式Linux

4.3.8 Linux2.6内核的vivi分区及内核MTD分区

4.3.9 嵌入式文件系统

4.3.10 LED驱动程序的编写

4.3.11 双端口SRAM的硬件设计

4.3.12 双端口SRAM的驱动程序设计

4.3.13 SPI驱动程序设计

4.3.14 S3C2440扩展千兆网口的硬件设计

4.3.15 $3C2440扩展千兆网口的驱动设计

4.3.16 S3C2440扩展千兆网口的应用程序设计

4.3.17 系统调试

4.3.18 核心控制板实物及调试结果

4.4 本章小结

参考文献

第5章 嵌入式控制系统的形式化设计

5.1 基于形式语言的嵌入式控制系统设计方法论

5.2 基于Petri网的嵌入式控制系统建模

5.2.1 Petri网简介

5.2.2 Petri网的性质

5.2.3 基于Petri网的建模方法

5.2.4 基于资源的时间Petri网

5.2.5 扩展的RBTPN模型

5.2.6 层次的RBTPN模型

5.3 基于UMLHCPN的分布式嵌入式系统建模

5.3.1 UML基本知识

5.3.2 建模方法论

5.4 本章小结

参考文献

《嵌入式控制系统的设计》首先简要介绍了嵌入式控制系统的发展历程、基本组成、特点与结构，嵌入式操作系统以及嵌入式Internet；接着，以作者近年来参与设计的几个嵌入式控制系统为例，重点描述了嵌入式处理器的核心知识、选择方法，以及控制算法的设计等相关知识，以使设计人员掌握嵌入式处理器的关键技术，选择相应的处理器，完成嵌入式控制系统的设计；最后，讨论了基于形式语言的嵌入式控制系统设计的一些研究成果。

《嵌入式控制系统的设计》以近年来作者参与设计的实际控制工程项目为背景，选择具有代表性的（28051F005单片机、DSP微控制器TMS320F2812、ARM9微控制器S3C2440进行设计，详细讨论了嵌入式处理器的学习重点、选择方法以及控制算法的设计，使设计人员达到一理通、百理融，从而可以根据具体应用需求选择嵌入式处理器，并在较短时间内掌握该处理器的关键技术，完成嵌入式控制系统的设计。