电能质量监测装置 的人机界面设计总结（1）

1.人机界面硬件平台的设计

?1.1 ?ARM处理器的分析

? ? ? ?ARM即Advanced RISCMachines 的缩写。既是一个公司的名字，也是一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。ARM公司成立于1990年，是知识产权供应商，本身并不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴公司来生产各种具有特色的芯片。目前，ARM处理器核已经有6个系列产品：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、SecurCore以及最新的ARM11系列。

? ? ?ARM家族的所有成员都共享同一个基本指令集即32位ARM指令集，同时不同的产品又可以有不同的扩展指令集，这些指令集包括：16位Thumb指令集、DSP扩展指令集、SIMD扩展指令集和Jazelle扩展指令集。ARM指令集是基本指令集，它包括数据传输、数据处理、流程转向、协处理器指令。可以看到，ARM指令集对于一般的工业控制应用绰绰有余，而其32位RSIC的特征使得其性能远比一般的8/16位单片机强大的多，因此也能用在比较复杂的控制领域，手机内部的控制单元。Thumb扩展指令集是ARM指令集的一个子集，而且被压缩成了16位。现在面市的ARM产品都支持Thumb，它已经成为ARM核的标准指令集。? ? ?

? ? ? 现在，ARM微处理器及技术已经应用到工业控制、无线通信、消费类电子产品、网络应用等各个领域，之后将会取得更加广泛的应用。ARM处理器的特点如下：? ? ??

(1)体积小、功耗低、成本低、高性能；

(2)支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，兼容8位/16位器件；

(3)大量使用寄存器，指令执行速度更快；

(4)大多数数据操作都在寄存器中完成；

(5)寻址方式灵活简单，执行效率高；

(6)指令长度固定。

1.2 ?ARM处理器的选择

? ? 采用的硬件是广东天嵌计算机科技有限公司的TQ2440开发板。

? ? ? ?S3C2440处理器为手持设备和通用嵌入式应用提供片上集成系统解决方案，具有加强的ARM体系结构MMU用于支持WinCE，EPOC32和Linux；系统的存储空间分为8个组(Bank)，每组的大小是128MB，共1G；从Bank0到Bank6都采用固定的Bank起始寻址，Bank7具有可编程的Bank的起始地址和大小。S3C2440支持NANDFlash启动，NAND Flash具有容量大、价格低的优点，并且支持启动之后NAND存储器仍然作为外部存储器使用。

1.3 ?硬件系统

? ? ??硬件系统的功能框图如下：

各部分功能如下：

(1)电源管理系统：ARM处理器核心工作电压为1.8V，I/O工作在3.3V，TQ2440标配的电源适配器是5V供电。

(2)系统总线扩展：引出了数据总线和地址总线等，以便以后扩展外围电路。

(3)Flash：用来存放操作系统、系统引导程序和其他在系统掉电和需要保存的用户数据。