智能保密柜嵌入式控制系統的設計與實現

中央處理器選用Atmel公司的AT91SAM9260芯片，它基于ARM926EJ-S內核的32位處理器，工作頻率為190 MHz，指令運行速度為210 MIPS，內帶8 KB指令和8 KB的數據高速緩存，8 KB的SRAM和32 KB的ROM，可在處理器與總線速度之間單周期訪問。具有豐富的外圍接口，包括USB全速HOST和Device接口、10M／100M BaseT、以太網MAC、圖像傳感器接口、多媒體卡接口(MCI)、同步串行控制器(SSC)、4個通用同步／異步收發器(USART)、2個兩線異步收發器(UARTs)、主／從串行外圍接口(SPI)，以及1個三通道16 b定時控制器(TC)、2個兩線接E1(TWI)、4個10 b ADC、3個32 b并行I／O控制器，外設采用DMA通道。
上位PC通過RJ-45接口電路接入ARM的UART1口，雙頻讀寫器、刷卡器、數字鍵盤和指紋儀接入RJ-45接口電路，再分別接入ARM的UART2-5口，攝像頭通過USB口連接ARM的USB主機端口。ARM輸出的電控鎖和報警器控制信號，經過ULN2003A運放芯片控制直流小繼電器，驅動電控鎖和報警器工作。振動傳感器通過74L804反相輸出到ARM的輸入I／O管腳。NANDFLASH直接與ARM的I／O管腳連接。

2 嵌入式操作系統
該系統由內向外可分操作系統層、任務層和硬件電路層三層，如圖3所示。嵌入式操作系統是嵌入式系統軟硬件資源的控制中心，它組織多個任務共享嵌入式系統的資源。常見的嵌入式實時操作系統有Window CE，VxWorks，μC／OS-Ⅱ，Linux等，后兩種操作系統免費公開源代碼。

2．1 嵌入式操作系統方案選擇
為了選擇合適的嵌入式操作系統，本文對開源的μC／OS-Ⅱ與Linux操作系統的進程調度、文件系統支持和系統移植等因素進行了分析比較，因為這是設計、應用、移植嵌入式操作系統中的關鍵。
(1)進程調度
進程調度是操作系統協調調度系統中多任務對計算機系統內部資源的爭奪使用。作為實時操作系統，μC／OS-Ⅱ采用可剝奪型實時多任務內核，它在任何時候都運行已就緒的最高優先級任務。μC／OS-Ⅱ最多可以支持64個任務，它通過就緒任務表尋找最高優先級任務，并進行任務切換。