基于ARM9的大型触摸屏控制器的研究与开发

发布时间：2020-05-13 05:41

【摘要】： 随着计算机技术和微电子技术的发展,嵌入式系统在工业控制中的应用越来越广泛。工控机稳定性差、成本高、体积大、移动困难等缺点使得人机界面设备逐渐由工控机平台向嵌入式平台转移。基于8/16位的人机界面设备已经越来越无法满足工业信息化对高处理能力、实时多任务、网络通信和超低功耗的要求。本文分析了人机界面设备的特点、嵌入式微处理器的特点和嵌入式操作系统的特性。研究和开发了一种基于实时操作系统Windows CE5.0,以ARM9系列的AT91SAM9261为核心处理器的人机界面设备控制器。以模块化和结构化的思想设计和实现了硬件系统平台。分析了人机界面设备中的主要硬件模块,包括Flash存储器模块、SDRAM存储器模块、触摸板输入模块、LCD显示模块、以太网模块的硬件设计方法,并给出了相应的电路框图实现。分析了系统软件平台的实现方法。文中详细分析了Windows CE5.0操作系统的结构和定制原理。给出了基于具体硬件平台的Windows CE5.0操作系统的定制流程。分析了基于AT91SAM9261的Windows CE5.0 BSP包的开发方法,并给出了BSP包的开发流程。文中详细分析了Windows CE Bootloader的概念和架构,设计和实现了人机界面设备系统的Bootloader。详细分析了OAL的概念和架构,以分阶段开发的方法设计和实现了人机界面设备系统的OAL层。根据系统的功能需求和硬件资源分配,设计和实现了LCD显示驱动程序、触摸屏驱动程序、以太网驱动程序和串口驱动程序。应用自主设计的BSP包定制人机界面设备系统的Windows CE5.0操作系统,通过功能测试和系统整体测试,定制的操作系统运行状况良好,占用资源少,效率高。导出的SDK可供用户自主开发基于此系统平台的应用软件来自由扩展功能。本文详细探讨了基于AT91SAM9261和Windows CE5.0的人机界面设备系统平台的整个开发过程。具体从硬件模块设计,BSP包开发等方面进行了深入的分析和研究。成功实现了人机界面设备系统平台的开发。本课题对基于ARM9和Windows CE的人机界面设备的开发具有很高的参考价值,对其它基于ARM和Windows CE的开发也具有一定的参考价值。本文在最后展望了此人机界面设备在工业领域的发展和应用前景并提出了不足和下一步的主要工作任务。
【图文】：

玻璃,薄膜,简便性,工业环境

Fig. 3-4 LCD display circuit最简单、方便、自然的一种人机交互方式，具有坚固耐用、反多优点。用户只要轻轻碰触设备显示屏上的图符或文字就能实人类的思维。触摸板输入以其人机交互简便性，正逐渐取代传境的恶劣性，根据实际的需要，本课题选用了数字式触摸板作字式触摸板价格低廉，性能稳定，装配简易，不需外接控制器性都使得数字式触摸板成为恶劣的工业环境的触摸输入的首选的构造是由两层高透明的导电层组成，通常下层是玻璃或薄膜导电 ITO 层，中间有细微绝缘点隔开。引线可以从玻璃或薄膜触摸板表面无压力时，，上下层是互相绝缘的两层导体，一旦有相接触，从而形成一个回路，相当于一个开关。因而数字式触不导通。下两层采用贴合密封，信号的产生是在夹层中间，所以它可以能佳。数字触摸板的结构如图 3-5 所示。

对话框,文件,对话框,菜单

Locale ( 0409 )Vendor ( "Thinget" )Date ( "2007-9-11" )Variable( "MODULE_NAME", "sam9261_lcd.dll" )SizeIsCPUDependent( 1 )BuildMethods(BuildMethod(GUID ( {637C3948-323B-4132-A86C-F770B5D4A5BD} )Step ( BSP )CPU ( "ARMV4I" )Action('#SRCCODE(SOURCES,"$(_WINCEROOT)\PLATFORM\AT91SAM9261\SRC\DRIVERS\DISPLAY\TFT24BIT","DISPLAY DRIVER TFT24" )' ))))))生成 BSP 的 CEC 文件后，在 Platform Builder 环境中，选择 File 菜单下的 Manage Catalog Items…选项，弹出 Manage Catalog Items 对话框，如图 4-24 所示。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP334.3;TP273.5

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