基于ARM嵌入式的人机接口（MMI）设计

发布时间：2020-05-18 06:16

【摘要】： 目前嵌入式系统凭借其独特的优势已经广泛应用于各个技术领域,将嵌入式系统引入我国铁路移动通信制式改造具有重要的实用价值。文章首先通过我国铁路改造需求和嵌入式系统的介绍指出了嵌入式系统在GSM-R机车综合通信设备中的重要地位,继而说明了嵌入式系统在机车通信设备中的具体应用方式。 基于ARM嵌入式系统,本文着重论述了人机接口(Man-Machine Interface, MMI)部分设计过程。首先介绍了如何根据项目要求进行硬件电路的整体规划、核心板的选择和各部分功能电路的具体设计,接着根据核心板和底板的设计及总体功能要求选择相应的操作系统,并选择合适版本的Bootloader对电路板进行初始化,然后利用核心板S3C2410丰富的I/O口资源进行了GPIO驱动设计,并进行相应测试。最终,通过对S3C2410I/O口驱动程序的编写来控制模拟电路部分各芯片的使能端,对传入该接口的语音信息进行了特定处理和传输;此外,还实现了串口扩展和信息显示等综合功能,从而成功的完成了ARM嵌入式系统对原系统工控机部分的替代。 该设计有效的缩小了产品的体积,降低了产品的成本,提高了产品的性能。通过测试,完全实现了该人机接口部分的预定功能。
【图文】：

图 1-1 GSM-R 机车综合通信设备组成1.2.3 人机接口简介人机接口又称为输入/输出接口，是计算机和人机交互设备之间的交换界面，通过接口可以实现计算机和外设之间的信息交换[4]。人机接口是人和计算机之间建立联系、交换信息的外部设备，常见的人机交互设备可分为输入设备和输出设备两类。其中，输入设备是人向计算机输入信息的设备；输出设备是直接向人提供计算机运行结果的设备。人机接口要分别传送数据信息、命令信息和状态信息，数据信息、命令信息和状态信息都通过数据总线来传送。大多数计算机都把外设的状态信息视为输入数据，而把命令信息看成输出数据，并在接口中分设各自相应的寄存器，赋以不同的端口地址，各种信息分时的使用数据总线传送到各自的寄存器中去。在本论文中，将论述如何通过嵌入式的方法将人机接口部分接入到系统设备中。

图 2-1 嵌入式系统组成是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的平台，通常包储器模块，CPLD，嵌入式系统周边元器件，各种 I/O 接等。其中，嵌入式处理器是整个系统的核心，它有 4 类理器(EMPU)，，嵌入式微控制器(EMCU)，嵌入式数字嵌入式片上系统(SOC)。我们熟知的 51 系列单片机属于于 EMPU，和工控机相比，EMPU 具有体积小，重量轻，优点，这也是我们在该项目中选用此来代替原工控机的硬件抽象层(HAL)，负责对各种硬件功能提供软件接口硬件时钟、中断板级支持包、计时器时钟、总线管理、硬件抽象层是一个介于硬件和软件之间的中间层，再往操作系统之间，它通过特定的上层接口与操作系统交互硬件提供初始化和软件接口，而一些设备驱动则是在操
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.1

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本文编号：2669290