第３４卷第１０期

计算机工程

２００８年５月

ＶｏＬ３４

Ｎｏ．１０

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｍａｙ

２００８

・工程应用技术与实现・

文章编号：ｌｔＩｔｌｔ卜稍２８（２００８）ｌｏ—１２４ｌ—＿０３

文献标识码：Ａ

中图分类号ｌ

ＴＮ９１９．８１

基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ的电梯轿厢控制器设计与实现

宗群，孙连坤，薄云览，刘文静

’（天津大学电气与自动化工程学院，天津３０００７２）

摘要：筒述ＡＴ９１ＲＭ９２００处理器和嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统，设计一种具有多媒体和网络通信功能的控制器，论述其实现方法及在电梯轿

厢控制系统的应用。讨论了如何根据系统要求进行硬件设计，特别是操作系统移植、硬件驱动程序等关键技术，并给出解决方法，提出控

制器的应用前景。

关健词：ＡＴ９１ＲＭ９２００处理器；嵌入式Ｌｉｎｕｘ；电梯

Ｄｅｓｉｇｎａｎｄ

Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ

ｏｆＥｌｅｖａｔｏｒ

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３０００７２）

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［ＫｅｙｗｏｒｄｓＩＡＴ９１ＲＭ９２００；ｅｍｂｅｄｄｅｄ

Ｌｉｎｕｘ；ｅｌｅｖａｔｏｒ

ｌ概述

根据国际电气和电子工程师协会（ＩＥＥＥ）的定义，嵌入式

系统是“用来控制、监视或辅助设备、机器和对象的装置”。

但上述定义并不能体现嵌入式系统的精髓，国内一个普遍被

认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件

硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、

功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统由嵌入式硬件

和嵌入式软件组成，硬件由芯片、模板、组件、控制器等没

备组成；软件是嵌入式多任务操作系统和各种专用软件，一

般固化在ＲＯＭ或闪存中。

嵌入式系统主要用于各种信号处理与控制。本文以

ＡＴ９１ＲＭ９２００处理器为硬件平台，内嵌多任务Ｌｉｎｕｘ操作系

统，设计一款具有多种网络接口（ＣＡＮ、以太网、串口）、多

媒体人机交互接１３（ＬＣＤ、语音）功能的嵌入式控制器。

２硬件平台选型

本文选择ＡＴ９ＩＲＭ９２００作为核心处理器，是从下述几个

方面来考虑的：（１）ＡＴ９１ＲＭ９２００基于ＡＲＭ９２０Ｔ体系结构，

时钟频率可达１

８０

ＭＨｚ，工作性能可达２００ＭＨｚ，采用ＲＩＳＣ

精简指令集，使处理器流水线能高效地执行１１１０（２）ＡＴ９１ＲＭ９２００

集成了多种外围部件，用户可以根据自己的需求自由扩展。

（３）ＡＴ９１ＲＭ９２００是一款适用于工业控制和通信领域的高性能

处理器，具有先进的电源管理功能和较低的功耗，本文所设

计控制器的应用场合主要是在电梯轿厢控制系统，也可移植

到其他工控领域。（４）ＡＴ９１ＲＭ９２００具有丰富的软件资源，包

括ＡＴＭＥＬ公司提供的ＢＳＰ，基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ，ｕＣ／ＯＳＩＩ的

开源软件资源，还有大量使用者的前期经验，都为该控制器

的开发提供了有利条件。

３

ＡＴ９１ＲＭ９２００微控制器硬件组成和工作原理

本系统的硬件部分由主控制板和人机接口扩展板两部分

组成。（１）主控制板包括核心板和外围板，核心板如图１所示，

是由ＡＴ９１ＲＭ９２００构成的最小系统，包含ＳＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、

串行接１３；而外围板如图２所示，提供ＬＣＤ屏接口、ＣＡＮ

接１３、音频（ＡＵＤＩＯ）接口、ＲＳ一２３２接Ｉ：１、ＪＴＡＧ接口和网络

（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）接１３等扩展电路。（２）人机接Ｉ：１扩展板用于实现电梯

轿厢内部楼层信息的显示，电梯按钮信号的采集，电梯指示

灯的点亮以及与主控制器之间的通信等功能。

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３．３Ｖ一

圈１棱心板的硬件结构

基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０５７４０５５）；天津市重点科技

攻关基金资助项目（０６ＹＦＧＺＧＸ０１７００）；高等学校博士学科点专项科

研基金资助项目（２００５００５６０３７）

作者筒介：宗群（１９６１一），男，教授、博士生导师，主研方向：复

杂系统建模与控制，网络控制系统；孙连坤，博上；薄云览，硕士；

刘文静，博士

收稿日期：２００７—０５—２８

Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｌｋ３００＠１２６．ｃｏｒｎ

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