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上海电力学院 课程设计报告 基于ARM和Linux的直流电机控制系统设计与实现 专业：__自动化（电站）_______ 班级： 姓名： 学号： 课题研究意义、国内外研究现状及应用分析 近些年来，以计算机技术，通讯技术、消费电子技术为主的电子信息技术的高速发展和国际互联网络的广泛应用已经改变了人们的生活方式世界各国都在为发展以计算机技术，通讯技术、消费电子技术为主要内容的信息产业制定宏伟的发展规划以期望在 21 世纪的政治、 经济和技术竞争中处于主动有利的地位。信息技术对其他各产业的贡献越来越大信息产业正逐渐成为其他产业的支柱。信息产业的发展程度、信息流通、畅通与否已成为评价各个国家的经济发展水平的一个重要标准。在人类步入全球信息化社会的进程中，全球性电子信息技术正在发挥着巨大的作用。 嵌入式系统是近年来发展最快的技术之一。 嵌入式系统与传统的单片机系统和 PC平台相比，融合了两者的优点，既有单片机系统成本低、体积小、功耗低的特点，又具 有 PC 平台的开发环境好、资源丰富、具备操作系统、用户界面友好的特点，因而在应用技术领域就有良好的发展前景。以 32 位的 ARM 芯片和高速大容量 FPGA 为核心的嵌入式系统大大简化了系统设计，提高了集成度和可靠性。 国家的发展，使得大到工厂企业，小到电子产品都需要电机来进行各种运动的控制，对电机速度的控制也称为了现代数字控制的一大课题。科技发展至今，主要采用对输入电压的控制来进行电机的控制， 而输入电压的控制又广泛采用 PWM 脉冲宽度调制来实现对电压大小的控制。ARM 嵌入式可直接输出 PWM 波，通过编程对该波进行占空比和频率的调节，相比电路和单片机实现的 PWM 波而言，ARM 嵌入式具有更好的灵活性，高效率性，精度高，快速响应好，成本低，功耗小等特点，具有很好的应用前景。 ARM直流电机调速系统框图 （1）PWM波的产生：采用S3C2410自带的定时器产生PWM波，设定GPB0输出引脚的第2功能TOUT0，自动产生PWM波。 （2）按键处理：采用中断形式来处理开启、关闭、正转、反转等功能，没有采用键盘扫描方式，大大节省了CPU的使用资源，提高了CPU的利用率。通过按键修改PWM波的占空比和频率（即TCNTBn和TCMPBn的值），正反转则修改TCON寄存器中TOUT0的倒相功能即可。 （3）显示模块：对数码管进行反复扫描显示，并通过S3C2410的I/O口进行片选。没有使用CD4511显示译码器，采用了直接输出8位码进行显示。这样节省了硬件成本，并且充分的运用了S3C2410的资源。 （4）直流电机控制模块：输出的PWM波经过驱动芯片L9110后输出给电机，从而对电机进行控制。 功能模块介绍： (1).S3C2410的PWM定时器概述 S3C2410有5个16位定时器，其中定时器0、1、2、3具有脉冲宽度调制（PWM）功能，定时器4具有内部定时作用，但是没有输出引脚。定时器0具有死区生成器，可以控制大电流设备。 定时器内部电路图 定时器T0和T1公用一个8位预分频器，定时器T2、T3和T4公用另一个8位预分频器，每个定时器都有一个时钟分频器，信号分频输出有5中模式（1/2、1/4、1/8、1/16和外部时钟TCLK）。 每个定时器模块都从时钟分频器接收它自己的时钟信号，时钟分频器接收的时钟信号来自于8位预分频器。 当时钟被允许的时候，定时器计数缓冲寄存器（TCNTBn）把计数初值下载到减法计数器中，定时器比较缓冲寄存器（TCMPBn）把初始值下载到比较寄存器中，来和减法计数器的值比较。 这种TCNTBn和TCMPBn双缓冲寄存器特性能使定时器产生稳定的输出，且占空比可变。TCMPBn的值用于脉冲宽度调制（PWM）。当定时器的减法计数器的值和TCMPBn的值相匹配时，定时器输出改变输出电平。因此，比较寄存器决定了PWM输出的开关时间。 PWM输出时钟频率=定时器输入时钟频率/定时器计数缓冲寄存器值 2. S3C2410的寄存器介绍 S3C2410里有很多寄存器，在使用之前都需要对相关的寄存器进行配置，这里将使用到的寄存器配置及功能列举出来。 （1）S3C2410的I/O口配置：S3C2410中共有117个多功能复用输入/输出端口（即I/O口），可分为端口A~端口H，共8组。其中，8组I/O口按照其位数的不同有可分为：端口A（GPA）是1个23位输出口；端口B（GPB）和端口H（GPH）是2个11位I/O口；端口C（GPC）、端口D（GPD）、端口E（GPE）、和端口G（GPG）是4个16位的I/O口；端口F（GPF）是一个8位I/O口。 为了满足不同系统设计的需要，每个I/O口可以很容易的