嵌入式系统是继网络技术之后,又一个新兴的技术发展方向。嵌入系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征,目前已经广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。Linux属于开放的操作系统,它对新技术,新协议有良好的适应性。基于Linux嵌入式平台具有低成本高质量的良好性能。 通用串行总线(USB)以其低成本、使用简单、扩展方便及支持即插即用等特点而得到了广泛应用。 本文基于Linux的嵌入式智能控制器平台研究开发的目标是设计出低成本、高性能的Linux嵌入式主控制器和采用USB接口的从控制器,以应用于工业控制中广为运用的分布式二级控制系统。 本文对嵌入式系统的定义、特点、分类和发展进行了阐述,并且对当前比较典型的嵌入式操作系统作了介绍。特别对开发环境、交叉编译以及Linux系统在ARM平台的移植进行深入的研究分析,在研究的基础上建立了一个基于Linux的集成开发环境。 文中介绍了Linux下设备驱动的设计方法,总结并给出了Linux下添加设备的一般过程及设备驱动的主要接口函数。了解并掌握USB协议后,分析了USB设备的各种类型,设计并实现了Linux下的USB设备的驱动程序。 完成了智能控制器的硬件设计和软件设计,重点介绍了固件程序的开发。最后给出了几个常用的控制算法。硬件电路、固件程序、驱动程序、控制算法,采用模块化设计,各个功能单元相互独立的,又可方便的构成一个完整的系统,这使整个系统易于调试、维护,增强了整个系统的强壮性。 本文研究的智能控制器有着广泛的应用场合,并且整套系统的成本很低,这样的系统比较符合中国国情,对它的研究和开发很有实用价值。