1、电路硬件整体设计

设计主要包括3个模块：1，人机交换模块（S3C2410芯片扩展电路）、2，功率输出模块（ATmega16L芯片扩展电路）、3，磁控管工作电路。人机交换模块主要用来接收使用者的命令数据，再传递给功率输出模块输出给定功率。同时接收功率输出模块电路中功率反馈回来的信息，使得使用者能对相应信息做出处理。整体框架如图1—1所示：

1.1基于S3C2410X处理器的控制电路设计

    控制系统中采用韩国三星半道体公司的S3C2410X处理器作为主控制芯片。SBC2410X是一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，高性价格比，低功耗。应用该芯片作为主控制芯片，并扩展64M SDRAM、64M Nand Flash、1M的Nor Flash、标准串口、用户按建、液晶屏接口、JTAG模块、以太网接口（如图1—2所示）。

图1—2、S3C2410外围扩展

1.2 基于ATmega16L单片机功率输出电路设计

从芯片采用AVR系列单片机ATmega16L。ATmega16具有丰富的片内资源，其中包括：16k字节的在线编程，应用编程Flash程序处理器，512字节EPROM,1K字节SRAM，32个通用工作寄存器，32个通用I/O口，3个定时/数据器，20个中断源，2个可编程串口USART，15种通过软件选择的节电模式。www.51kaifa.com

主从芯片模块之间通过各自串口进行数据的交互。具体上说，主电路模块发送数据给从芯片模块，从芯片根据输入数据产生相应波形，以得到对应的输出功率。同时从芯片应用采集电路模块，采集实际功率反馈到主芯片，由主芯片将数据交给用户管理，必要时候会发出警告信息，达到保护电路的作用。

2、驱动程序的编写和Linux内核的裁剪

设计采用Linux操作系统作为操作平台。从Linux系统发展的过程来看，Linux从最开始就是一个开放的系统，并且遵循着源代码开放的原则，它是一个稳定的网络操作系统，作为嵌入式系统有如下优势。

（1） Linux的源码开放性允许任何人可以修改它的源代码。这样可以降低开发的成本，另一方面可以提高开发成本。（2） Linux支持X86、ARM、MIPS、SH等多种体系结构，并且已经移植到多种硬件平台。（3）Linux有独特的内核模块机制，它可以根据用户需要，实时的将某模块插入到内核或者从内核中移走。（4）linux系统内核精简、高效和稳定，能够充分发挥硬件功能，因此比其他操作系统运行更高效率。（5）Linux是首先支持TCP/IP协议栈的操作系统，它的内核在网络方面非常的完。www.51kaifa.com

因为嵌入式开发的目标环境针对特定的操作系统，因此采用宿主机/目标机的方式，在PC机上装Linux操作系统，建立交叉编译环境arm-gcc。然后为设计系统硬件编写特定驱动程序，主要包括显示模块和串口通讯模块的驱动功能。

2.1液晶显示模块完成人机友好界面的数据驱动，对图形具有显示能力，设计中采用模块化的方法设计驱动程序。液晶显示驱动程序设计的内容如下：

(1)首先对驱动程序管理的硬件进行必要的初试化。(2)初始化设备相关的参数。(3)在内核中注册设备。其中涉及到重要的结构体为：static struct fb_ops s3c2410fb_ops；(4)其他的初始化工作。int __init s3c2410fb_init(void)；int __init s3c2410fb_setup(char *options)。

2.2串口通讯完成主控芯片发送数据和命令给从芯片，使从芯片完成端口的波形输出，通过输出的波形控制大功率设备的功率。同时大功率设备通过测量电路反馈实际功率给从芯片，从芯片通过串口发送数据给主控芯片显示正确的功率数据，方便用户查看。串口驱动的设计内容：www.51kaifa.com

(1)初始化串口相关的硬件设备。涉及到重要的结构体为：

static struct tty_driver normal, callout；

static struct tty_struct *s3c2410_table[UART_NR]；

static struct termios *s3c2410_termios[UART_NR]；

static struct *s3c2410_termios_locked[UART_NR]。

(2)注册中断服务程序。接受中断服务程序：

static void s3c2410uart_rx_interrupt(int irq, void *dev_id,，struct pt_regs *regs)；

发送中断服务程序：

static void s3c2410uart_tx_interrupt(int irq, void *dev_id, ，struct pt_regs *reg)；

(3)在内核中注册设备。uart_register_driver(&s3c2410_reg)。

(4)设备的加载和卸载。module_init(s3c2410uart_init);module_init(s3c2410uart_init)。

设计好硬件驱动程序后，为控制主芯片裁剪Linux内核以适合控制设备的需要。进入PC机Linux操作系统，进入ViVi原代码目录，执行“make menuconfig”命令开始配置内核。配置完毕以后再执行“make”命令便宜ViVi。将ViVi的映像文件通过JTAG烧写到设计好的硬件电路板中。

[1] [2]  下一页