基于ARM系统的PC104总线的VHDL语言实现

JIMI

论文编号ZXX171  论文字数:12178,页数:33
摘要
 嵌入式系统设计正在向着软硬件相结合的方向发展，嵌入式操作系统应用越来越广泛，而基于ARM处理器和嵌入式Linux的嵌入式计算机以其设计灵活、软硬件可裁剪、性能优越、成本低等特点和优势，倍受设计者和使用者青睐。目前国内相关方面的研究较多，但实际的行业应用相对较少，本课题对ARM处理器加嵌入式的应用进行了深入的研究探索，提出相关设计思路，为嵌入式技术如何在相关领域的应用进行了大量的研究工作。
 本文结合基于ARM处理器的PC/104总线的开发过程，对嵌入式系统研究中的关键技术进行了研究。同时由于传统的x86嵌入式设备存在许多弊端以及当前ARM处理器的迅猛发展，提出了用ARM处理器替代x86在工业控制领域应用的思路，并在此思路指导下完成了基本研究和具体设计。
 本文首先探讨了嵌入式系统应用的特点及发展趋势，重点对嵌入式系统的软硬件发展情况和趋势进行了研究；进而，深入研究了ARM处理器和嵌入式架构的具体设计和应用方法，利用这一基本模式提出和实现PC/104总线的设计和研发。在此基础上，对ARM和x86各个方面的性能进行了分析比较。
关键词：嵌入式系统，ARM处理器，PC/104总线
 
ABSTRACT
 
 The design of the embedded system is advancing towards combination of software and hardware,and the embedded operation system is applied more and more extended.The embedded computer based on ARM and Linux attracts designers' attention by characteristics,such asflexibility,diminishable of software and hardware,highly performance,low cost,and Theresearch in the field is abroad, but the use is little in China.So in this thesis,we work at the application,bring forward some design,and do lots of research in this field.
 In the process of design PC/104 embedded computer based on ARM,we go deep into the key technique of embedded system.Because of the disadvantage of traditional x86 embedded computer and the speedy develop of ARM processor,we put forward the idea replacing x86 by ARM in industrial application,and implement the design in production.
 First,we discuss the feature of the application of embedded system，emphasizing on development trend of hardware and software respectively Secondly,we lay emphasis on the architecture of ARM link with Linux.Using it to design and implement embedded computer integrated with PC/104 and comparing the performance of ARM and x86 in all  aspects. Finally,based on the architecture,we design and implement two kinds of embedded computer in different application.
 
 Keywords: The embedded system ，ARM， PC/ 104 bus
 目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
 1.1 背景 1
 1.2 研究内容 1
第2章 工控计算机简介 2
 2.1 pc104总线工控机概述 2
 2.2嵌入式系统 2
 2.2.1嵌入式系统发展状况 2
 2.2.2嵌入式系统及特点 2
 2.2.3嵌入式系统分类 3
 2.3工控计算机硬件系统选型 4
 2.3.1 ARM和X86嵌入式工控机比较分析 4
 2.3.2 X86的发展壁垒 5
 2.3.3采用ARM技术的有利条件 5
第3章 PC/104总线设计 7
 3.1 PC/104总线发展概述 7
 3.2 PC/104总线方案 7
 3.3 ARM和PC/104总线时序分析 8
 3.3.1 PC/104总线时序 8
 3.3.2 ARM总线时序 12
 3.4 PC/104总线控制器设计 13
第4章 程序代码及仿真 18
 4.1 程序代码介绍 18
 4.2 功能仿真波形 22
第5章 结束语 23
致谢 24
参考文献 25
附录 源代码 26