基于ARM和RTOS嵌入式系統(tǒng)的加速度傳感器的應(yīng)用研究.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)，嵌入式系統(tǒng)成為后PC時代的主要經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和主流熱門技術(shù)，從工業(yè)控制、軍用電子設(shè)備和現(xiàn)代武器，到網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并已滲透到生活的方方面面。其中圍繞各種消費(fèi)類電子產(chǎn)品的嵌入式應(yīng)用技術(shù)尤為耀眼，同時對嵌入式系統(tǒng)的設(shè)備性能也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的8/16位單片機(jī)的速度和內(nèi)存難以滿足現(xiàn)代產(chǎn)品對許多功能和性能的需求。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，基于32位RISC(ReducedIns

2、tructionSetComputing)處理器的嵌入式技術(shù)受到業(yè)界的青睞，特別是ARM公司的32位嵌入式微處理器，以其高性能、低功耗、低成本以及特有的16/32位雙指令集等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為中高檔嵌入式系統(tǒng)解決方案的首選微處理器，再配以嵌入式操作系統(tǒng)(embeddedoperatingsystemEOS)和圖形用戶界面(graphicaluserinterfaceGUI)后，可以開發(fā)出更多功能完善、新穎獨(dú)特的嵌入式產(chǎn)品。另外，隨著微機(jī)電系

3、統(tǒng)(MicroElectronicMechanicalSystem——MEMS)加工技術(shù)的迅速發(fā)展，MEMS加速度傳感器以其體積小、質(zhì)量輕、成本低、功耗小、可靠性高等特點(diǎn)異軍突起，加上其加工工藝在一定程度上與傳統(tǒng)的集成電路工藝相兼容，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化以及批量生產(chǎn)，因而自問世十年以來，國外在汽車電子、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、導(dǎo)航和控制、工業(yè)檢測等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。把MEMS加速度傳感器融合到先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)中，開

4、發(fā)各種具有新功能的嵌入式系統(tǒng)設(shè)備已初露端倪。本課題的研究正是以此為機(jī)遇和挑戰(zhàn)，提出自己的創(chuàng)意，利用加速度傳感器，在基于ARM體系結(jié)構(gòu)芯片的嵌入式開發(fā)板上，移植嵌入式操作系統(tǒng)和圖形用戶界面，設(shè)計(jì)制作無線遙控等相關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)了加速度傳感器各種新的具體應(yīng)用。 本課題的研究將理論與實(shí)踐相結(jié)合。理論部分主要是對嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r、趨勢、需求和架構(gòu)以及開發(fā)方法和技術(shù)的理解、對ARM體系結(jié)構(gòu)、Philips89LPC935體系結(jié)構(gòu)的理解和掌

5、握、了解嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)和圖形用戶界面的知識、對加速度傳感器和射頻無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的工作原理的研究，了解模式識別的相關(guān)知識和基本原理。實(shí)踐部分主要是分別掌握ARM系統(tǒng)的開發(fā)工具和Philips89LPC935開發(fā)工具，搭建基于ARM的硬件開發(fā)平臺和基于Philips89LPC935的硬件平臺，嵌入式操作系統(tǒng)和圖形用戶界面的移植，掌握具體加速度傳感器芯片的選擇和使用方法，印刷電路板的制作、安裝和調(diào)試，設(shè)計(jì)制作并調(diào)試射頻無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和