CACR-IR15SB嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)控制器設(shè)計(jì)

　　工業(yè)以太網(wǎng)控制器的硬件設(shè)計(jì)采用核心板與接口板分開設(shè)計(jì)的方式，增強(qiáng)了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性，方便系統(tǒng)調(diào)試。圖3中，虛線框所包含的模塊組成核心板，虛線框以外的模塊組成接口板。圖中，以太網(wǎng)控制器中CPU是控制核心，負(fù)責(zé)控制所有輔助設(shè)備。存儲(chǔ)器采用CACR-IR15SB和FLASH兩種類型，能滿足系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)試的需要?；径丝诎ㄒ蕴W(wǎng)接口，USB接口，還有兩個(gè)RS232的串口，能滿足系統(tǒng)應(yīng)用和調(diào)試的需要。A/D和D/A模塊主要用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與控制信號(hào)的輸出 DC/DC模塊主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的供電。擴(kuò)展接口考慮了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

　　CACR-IR15SB控制器的操作系統(tǒng)考慮到性價(jià)比以及現(xiàn)場(chǎng)控制需要，采用了 uClinux。uClinux是一個(gè)*符合 GNU/GPL公約的操作系統(tǒng)，*開放代碼，其是專門為控制領(lǐng)域而裁減設(shè)計(jì)的嵌入式操作系統(tǒng) uClinux從Linux 2.0/2.4內(nèi)核派生而來，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。它是專門針對(duì)沒有 MMU的CPU，并且為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。適用于沒有虛擬內(nèi)存或內(nèi)存管理單元（MMU）的處理器，例如Cold Fire。它通常用于具有很少內(nèi)存或Flash的嵌入式系統(tǒng)。特別的為了應(yīng)用到工業(yè)實(shí)時(shí)領(lǐng)域，還可以進(jìn)一步增強(qiáng)uClinux的實(shí)時(shí)性。

　　整個(gè)CACR-IR15SB嵌人式工業(yè)以太網(wǎng)控制器具有以下特點(diǎn)：

　　控制器具有很高的性能。CPU采用高集成度的Motorola Cold Fire微處理器，主頻達(dá)到50Mhz，且其具有豐富的接口資源，增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，嵌入式的uClinux能完成復(fù)雜的算法計(jì)算以及任務(wù)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)等功能;

　　CACR-IR15SB控制器具有很高的集成度。由于Motorola CPU具有豐富的接口資源，而uClinux裁減后體積非常小，而且具備以太網(wǎng)功能，這樣可以很容易實(shí)現(xiàn)控制器的微型化、Internet化;

　　CACR-IR15SB控制器具有很高的實(shí)時(shí)性。在設(shè)計(jì)硬件和軟件時(shí)都充分考慮了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。硬件設(shè)計(jì)中采用了高速的A/D（500khz）和多路D/A輸出，使得關(guān)鍵信號(hào)能及時(shí)采樣和輸出，保證了“硬實(shí)時(shí)”;操作系統(tǒng)中加入了RTlinux模塊，保證了“軟實(shí)時(shí)”。

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