嵌入式电子点菜系统的设计.doc

嵌入式电子点菜系统的设计 任良才1，李鑫2，闫宸2* （1.中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏徐州 221000； 2.常熟理工学院 电气与自动化工程学院，江苏常熟 215500） 摘要：本文提出了一种基于GSM无线通信技术、嵌入式系统技术、ADS1.2开发平台、三星S3C44B0X微控制器、μCOS-Ⅱ嵌入式操作系统以及触摸屏技术, 为餐饮业走向全面数字化提供解决方案。设计、编写和调试嵌入COS-Ⅱ 中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 随着人们生活水平的提高和生活方式的转变以及中国经济及旅游业的发展COS-Ⅱ嵌入式操作系统以及触摸屏技术 图1 点菜系统总体结构框图 2 终端硬件设计 2.1硬件框图 在实际应用中，嵌入式系统硬件配置十分精简，除了CPU和基本的外围电路外，其余硬件都可以根据成本和功能进行裁减。嵌入式电子点菜系统的硬件构成同样非常简洁。 图2 点菜终端硬件框图 系统下位机硬件部分包括主微处理器，显示与输入部分（本系统点菜输入有两套方案：触摸屏、键盘），无线收发部分，存储部分，以及其他基本的外围电路部分（如：晶振电路模块，复位电路模块，电源模块）。系统采用S3C44B0X（ARM7TDMI）微处理器为核心微处理芯片。显示与输入部分采用带触摸屏功能的LCD和小键盘。其中LCD采用240*320，STN256色的LCD，而触摸屏置于LCD液晶显示器之上，屏体部分是一块与显示器非常吻合的多层复合薄膜，触摸屏使用专用的驱动芯片，本系统采用的驱动芯片是FM7843(S3C44B0X选取PG口与FM7843接口，共用PG2-PG7共6条口线)。键盘采用ZLG7289芯片驱动的小键盘，ZLG7289价格便宜，稳定可靠。无线收发部分主要是通过9针串行线连接的GSM模块，GSM模块内嵌SIM卡一块，通过AT指令集来控制收发信息。同时上位机PC也有通过9针串行线连接的GSM模块，来实现相互之间的短消息互发。存储部分要用到3种存储器：NOR型FLASH,SDRAM（同步动态随机存储器）,NAND型FLASH。NOR型FLASH用来存放Bootloader引导程序，SDRAM用来作为内存，NAND型FLASH用来存放编译的应用程序。 2.2 分模块设计 点菜终端的微处理器采用三星公司的S3C44B0X，是一款基于ARM公司ARM7TDMI内核的16/32位RISC位处理器， S3C44B0X频率高达66MHZ,存储寻址空间256MB, 8KB Cache,带自动握手的2通道UART,系统管理器（片选FP/EDO/SDRAM控制器），带PWM功能的5通道定时器， IIC总线接口，IIS总线接口，同步SIO接口和PLL倍频器。S3C44BOX内置了LCD驱动，所以从S3C44BOX 出来的信号可以经74HCT245缓冲，直接接到LCD。电路图如下： 图3 LCD与S3C44BOX接口 触摸屏驱动选用FM7843，它的连接涉及到两部分：FM7843和LCD的连接，FM7843和S3C44B0X的连接，如下图： 图4 FM7843的连接 无线收发模块采用SIEMENS公司的TC35I，SIEMENS TC35I Terminal（TC35终端）是西门子公司推出的一个便捷的即插即用解决方案。它内置了TC35无线模块，集成了标准的RS232接口以及SIM卡，可以用AT命令通过串口对它进行。RS-232连接TC35I和S3C44B0X,并且编写AT指令集来实现无线通信。 3软件设计 点菜终端软件部分包括三层：驱动层、OS层、应用层。驱动层主要是BSP，是软硬件连接的纽带，OS层包括实时操作系统（RTOS）、文件系统、图形用户接口，应用层主要是应用程序。 3.1 操作系统的移植 本系统操作系统选用μCOS-Ⅱ系统，μCOS-Ⅱ是占先式内核的实时嵌入式系统，任务调度是抢占式的多任务系统设计。μCOS-Ⅱ不仅源码公开，而且具有非常稳定、可靠的性能。应用μCOS-Ⅱ系统的主要任务是μCOS-Ⅱ系统的移植工作，而移植工作的任务主要集中在多任务切换的实现上，用来保存好恢复CPU现场。μCOS-Ⅱ移植到ARM7TDMI处理器上，必须写上述3个文件，这3个文件都是与处理器架构密切相关，分别是OS_CPU.h、OS_CPU_A.s、OS_CPU.c。它们的作用是把μCOS-Ⅱ操作系统紧紧的附着在ARM处理器上，实现软件和硬件的协同。 其中OS_CPU.h包括了用#define定义的处理器相关的常量、宏和类型定义；OS_CPU_A.s文件中，要求用户编写一下4个简单的汇编语言函数OSSt