1  背景與價值—減少用戶“階段0”的開發(fā)

　　隨著嵌入式行業(yè)的發(fā)展，嵌入式的功能越來越復雜,嵌入式硬件從初的SCU（Single Chip Microcomputer，只含CPU，無RAM、ROM），MCU（Micro Controller Unit）到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的SoC系統(tǒng)，嵌入式硬件經(jīng)歷了幾次比較大的變革。伴隨著嵌入式硬件性能的提升，嵌入式軟件也由初的前后臺程序發(fā)展到使用小型操作系統(tǒng)（如RTX51、μC/OSII等）；再到現(xiàn)在，各種大型操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用隨處可見，像Linux、WinCE、VxWorks等。然而要開發(fā)一個大型操作系統(tǒng)下的嵌入式系統(tǒng)，首先要對操作系統(tǒng)進行移植，而對于現(xiàn)在的一些大型操作系統(tǒng)，單移植工作就需要花費工程師大量的時間，并且移植后的系統(tǒng)還會存在不穩(wěn)定因素。因此，越來越多的工程師選擇在現(xiàn)有的穩(wěn)定平臺上進行二次開發(fā)，來開發(fā)大型嵌入式系統(tǒng)。這樣，平臺供應(yīng)商應(yīng)運而生。

　　圖1  EPC8000系列工控主板接口

　　EPC8000系列嵌入式工控主板是由廣州致遠電子有限公司開發(fā)的基于XScale PXA270處理器的PC/104嵌入式工控主板，產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計符合PC/104規(guī)范V2.5。該主板具有低功耗、高可靠性等特點，預裝正版 Microsoft Windows CE 5.0或MontaVista Realtime Linux嵌入式實時操作系統(tǒng)。EPC8000 PC/104嵌入式工控主板可在-40~+85 ℃溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，滿足工業(yè)現(xiàn)場的各種應(yīng)用需求。

　　2  提供豐富的軟硬件資源

　　EPC8000系列工控主板具有極好的穩(wěn)定性及豐富的接口。標準PC/104擴展總線為用戶提供了極大的可擴展性，即使是使用板載的軟硬件資源，也足以滿足絕大多數(shù)應(yīng)用的需求。

　　圖2  EPC8000系列工控主板系統(tǒng)功能框圖

　　從圖2中可以看出，系統(tǒng)僅需要一組+5 V的電源供電即可正常工作。在系統(tǒng)總線上，掛接有64 MB的SDRAM、2 MB NOR Flash、256 MB NAND Flash、CPLD(用于PC/104總線的時序變換)、10/100M以太網(wǎng)控制器、CAN控制器、CF卡及UART擴展芯片等。PXA270本身自帶的I2C總線上外掛一個RTC芯片，作為系統(tǒng)的實時時鐘；在CPU的復位引腳上接有一個硬件看門狗，用于監(jiān)視操作系統(tǒng)的運行；自帶的AC’97、 LCD、USB、UART等接口都被加上驅(qū)動電路或相關(guān)器件引出到主板邊緣，方便用戶使用。（注：虛線框內(nèi)的接口有無及接口個數(shù)依據(jù)的產(chǎn)品型號而定。）

　　表1  EPC8000系列嵌入式工控主板的軟硬件資源

　　3  像開發(fā)PC軟件一樣開發(fā)嵌入式系統(tǒng)

　　EPC8000系列工控主板預裝的Windows CE 5.0或MontaVista Realtime Linux操作系統(tǒng)為用戶屏蔽所有硬件細節(jié)，并為用戶提供一個強大的系統(tǒng)平臺，使你可以像開發(fā)PC機軟件一樣開發(fā)嵌入式系統(tǒng)，提高了用戶應(yīng)用程序的可移植性。

　　EPC8000系列工控主板使用與PC機幾乎一樣的集成開發(fā)環(huán)境，在WinCE下，用戶可以使用eMbedded Visual C++ 4.0(與PC機的Visual C++具有相同的開發(fā)環(huán)境和完全兼容的API，包括MFC)，以及Visual Studio 2003、Visual Studio 2005等。圖3是使用eMbedded Visual C++ 4.0開發(fā)一個應(yīng)用程序界面的圖片?？梢钥吹剑胑Mbedded Visual C++ 4.0可以方便地開發(fā)應(yīng)用程序界面及編寫各控件的事件處理代碼。對于使用MontaVista Realtime Linux操作系統(tǒng)的EPC8000系列工控主板，則使用大家熟悉的GCC作為編譯及開發(fā)環(huán)境。

　　圖3  使用eMbedded Visual C++4.0開發(fā)一個應(yīng)用程序界面

　　4  特點與優(yōu)勢

　?。?） 滿足工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的苛刻要求

　　產(chǎn)品出廠前均進行(-40~+85 ℃)高低溫測試；電源板使用進口電感，可靠性高，EMC達到4 kV；多級看門狗：硬件看門狗監(jiān)視操作系統(tǒng)運行；系統(tǒng)看門狗監(jiān)視用戶應(yīng)用程序的運行；多達5個RS232C串口,滿足多串口應(yīng)用的需求；板載接口齊全,無需擴展即能滿足絕大多數(shù)應(yīng)用；板載電子硬盤,無需再購買CF卡；用戶應(yīng)用程序可加密,有效防止盜版；板載CAN、RS485及iCAN、ModBus協(xié)議，大大降低成本；預裝正版操作系統(tǒng),無需再購買操作系統(tǒng)的費用。

　?。?） 人性化的設(shè)計

　　所有接插件具有防插反功能；用戶可方便更換開機logo；用戶可自由選購觸摸屏、液晶屏；多種選配件,功能擴展靈活多樣；提供大量軟件包,用戶二次開發(fā)快。

　?。?） 功耗極低，無需散熱片

　　單5 V電源供電,典型電流值僅為500 mA。結(jié)語EPC8000系列嵌入式工控主板順應(yīng)了當前嵌入式發(fā)展的需要，滿足了當前嵌入式行業(yè)高端產(chǎn)品的應(yīng)用需求，具有適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境應(yīng)用的所有特點。板載資源即可滿足絕大多數(shù)應(yīng)用的需求，并且為用戶提供了大量軟件包及示例程序，用戶在極短的時間里即可開發(fā)出高性能、高穩(wěn)定性的大型嵌入式系統(tǒng)。

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參考文獻:

[1]. ROM datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/ROM_1188413.html.
[2]. EMC datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/EMC_2342312.html.
[3]. RS485 datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/RS485_585289.html.