基于ARM的擴(kuò)散／氧化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　在4路氣體質(zhì)量流量測量中，因?yàn)闅怏w質(zhì)量流量計(jì)可以輸出4 mA～20 mA或0～5 V兩種信號，所以要求A／D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換這兩種信號。根據(jù)控制精度的要求，可以選用12位A／D轉(zhuǎn)換芯片AD574。

　　在擴(kuò)散／氧化工藝中，推拉舟用于運(yùn)送半導(dǎo)體芯片，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。微處理器S3C2440有4路PWM輸出，可以輸出脈沖給步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)需要通用I／O口控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

　　為了精確地獲得推拉舟的當(dāng)前位置，使用位置編碼器記錄推拉舟的運(yùn)動(dòng)距離。為了獲得位置編碼器的脈沖，使用8254記錄脈沖數(shù)。CPU掃描讀取8254的數(shù)據(jù)，計(jì)算出推拉舟的當(dāng)前位置。

　　3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 嵌入式操作系統(tǒng)

　　S3C2440微處理器基于ARM9內(nèi)核，可以移植Windows CE、Linux、μC／OS-Ⅱ等嵌入式操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用Windows CE操作系統(tǒng)。Microsoft Windows CE是一個(gè)緊湊、高效的可擴(kuò)展操作系統(tǒng)，適用于各種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品。它擁有多線程、多任務(wù)、確定性的實(shí)時(shí)、完全搶先式優(yōu)先級的操作系統(tǒng)環(huán)境，專門面向只有有限資源的硬件系統(tǒng)。

　　3.2 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　在本系統(tǒng)中，根據(jù)工藝的不同，需要設(shè)置溫度、位置、氣體種類和質(zhì)量等參數(shù)。所以，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要設(shè)置的參數(shù)很多，并且為了實(shí)時(shí)觀察溫度參數(shù)，要求使用曲線顯示溫度。由此可知本系統(tǒng)中人機(jī)界面的重要性。圖4為溫度測量流程圖。圖5為系統(tǒng)運(yùn)行總畫面。

圖4 溫度測量流程圖