基于WinCE嵌入式系統(tǒng)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
汪國(guó)林，余輝
合肥工業(yè)大學(xué)科研處，合肥230009；中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第41研究所，蚌埠233006

[摘要]：本文介紹了基于Wince嵌入式系統(tǒng)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)?？刂婆_(tái)通過(guò)Arcnet網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器控制單元進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)顯示和參數(shù)設(shè)置。詳細(xì)介紹了軟件部分的界面設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)通信和Wince系統(tǒng)定制。

[關(guān)鍵詞]：WinceEvcArcnet網(wǎng)絡(luò)控制臺(tái)

DesignandRealizationofControllerBasedonWinceSystem
WANGGuo-lin，YUHui.DepartmentofScienceResearch,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China.The41stInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation,Bengbu233006,China.

[Abstrace]:ThispaperintroducedtheDesignandRealizationofconsoleBasedonWinceSystem.ConsolecommunicatewithmachinecontrolunitbyArcnetnetwork,thenshowthestatusofmachineandparametersetting.Thepaperalsointorducedinterfacedesign、networkcommunicationandWincesystenbuilderindetail.

[Keywords]:WinceEvcArcnetnetworkConsole

操作員控制臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)OPC）是煙草包裝機(jī)設(shè)備中的人機(jī)界面，整個(gè)系統(tǒng)基于Wince嵌入式操作系統(tǒng)，采用了ARCNET網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)了與包裝機(jī)設(shè)備控制單元的高速通信，很好地滿(mǎn)足了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、快速性和可靠性要求。

1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1、系統(tǒng)工作原理

OPC通過(guò)ARCNET網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自包裝機(jī)組控制單元傳送來(lái)的數(shù)據(jù)，完成概
圖顯示、故障信息報(bào)警等相應(yīng)功能；接受維護(hù)人員的參數(shù)修改和設(shè)定，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到包裝機(jī)組控制單元。

整個(gè)系統(tǒng)有以下幾個(gè)部分組成：控制單元、網(wǎng)絡(luò)接口、人機(jī)界面。

由于該系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理量較大，所以整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該具有很高的運(yùn)行速度及集成度，綜合以上考慮采用了速度較快的工業(yè)控制板；網(wǎng)絡(luò)接口采用了自主設(shè)計(jì)的PC104接口的ARCNET網(wǎng)卡；為了方便用戶(hù)地使用,人機(jī)接口采用了大屏幕液晶觸控屏。系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

圖1系統(tǒng)工作原理框圖
1.2、ARCNET網(wǎng)絡(luò)

ARCNET（AttachedResourceComputerNetwork）協(xié)議是Datapoint公司于70年代末推出的，其性能特點(diǎn)特別適合于控制需要而得以在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域成功應(yīng)用。實(shí)踐證明，ARCNET具有可靠性高、通信速率高、可確定的性能以及遠(yuǎn)距離通信能力等特點(diǎn)，是一種理想的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。

首先，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)必須能夠在預(yù)先確定的時(shí)間內(nèi)完成消息傳輸。ARCNET所采用的令牌傳遞協(xié)議確保能在時(shí)間上滿(mǎn)足這個(gè)要求。其次現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中的消息通常是短消息，ARCNET支持長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)幀（0-507字節(jié)），額外開(kāi)銷(xiāo)小，再加上其較高的數(shù)據(jù)速率（通常為2.5Mbps），使得ARCNET對(duì)對(duì)短消息具有良好的快速響應(yīng)性能。其主要特點(diǎn)如下：①時(shí)間的可確定性；②邏輯環(huán)；③自動(dòng)應(yīng)答；④廣播消息；⑤自動(dòng)重構(gòu)。

2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

MicrosoftWindowsCE是一個(gè)32位的、緊湊的、高效和可擴(kuò)展的操作系統(tǒng)，適用于各種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品。它擁有多線(xiàn)程、多任務(wù)、確定性的實(shí)時(shí)、完全搶占式優(yōu)先級(jí)的操作系統(tǒng)環(huán)境，專(zhuān)門(mén)面向只有有限資源的硬件系統(tǒng)。同時(shí)，它的模塊化設(shè)計(jì)方式使得系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員和應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員能夠?yàn)槎喾N多樣的產(chǎn)品來(lái)定制它，可以選擇、組合和配置WindowsCE的模塊和組件來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)版的操作系統(tǒng)，例如客戶(hù)電子設(shè)備、專(zhuān)用工業(yè)控制器以及嵌入式通信設(shè)備等等。采用EVC來(lái)設(shè)計(jì)控制軟件，最終完成的代碼存儲(chǔ)于CF卡中，可靠性高。

2.1、Wince操作系統(tǒng)的定制

一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境決定著程序運(yùn)行的穩(wěn)定性，一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)也是需要精心定制和裁剪的，微軟公司提供了一整套嵌入式系統(tǒng)解決方案，由于它的模塊化設(shè)計(jì)和多種接口的支持，可以定制滿(mǎn)足需求的最小軟件模塊和組件的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，利用較小的內(nèi)存空間來(lái)完成目標(biāo)系統(tǒng)的功能，可以利用其工具PlatformBuilder（簡(jiǎn)稱(chēng)PB）來(lái)實(shí)現(xiàn)。PB是開(kāi)發(fā)基于WindowsCE嵌入式操作系統(tǒng)的專(zhuān)用開(kāi)發(fā)工具。本文利用WindowsCE．net的PlatformBuilder4．2并根據(jù)目標(biāo)平臺(tái)的硬件配置對(duì)WinCE操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，刪除在所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)中不需要的功能塊，精簡(jiǎn)組件，添加了觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序，生成新建WinCE平臺(tái)的映象文件，使系統(tǒng)占用最少的內(nèi)存，然后將映象文件NK．Bin移植到目標(biāo)設(shè)備的硬件平臺(tái)即可。同時(shí)，使用PlatformBuilder導(dǎo)出在該平臺(tái)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序所需要的SDK。

定制系統(tǒng)時(shí)需要加入觸摸屏的驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)采用USB接口。過(guò)程如下：

（1）在c盤(pán)建立一個(gè)CEDB文件夾并把需要的所有文件放入該文件夾；
（2）運(yùn)行PB開(kāi)發(fā)環(huán)境，在project.bib文件中添加：
TouchKit.exec:CEDBTouchKit.exeNKS
DrawTest.exec:CEDBdrawtest.exeNKS
Calbration.exec:CEDBcalbration.exeNKS
UpdateEEPROM.exec:CEDBUpdateEEPROM.exeNKS
USBTouch.dllc:CEDBUsbTouch.dllNKSH
（3）編輯project.reg文件，在文件中添加：
[HKEY_LOCAL_MACHINEDriversTouchKit]
"RBSIZE"=dword:800
"RBTIME"=dword:989680
"FLAGS"=dword:1
"BeepFrequence"=dword:1F4
"BeepTime"=dword:64
"ZFilterThreshold"=dword:800
"ZFilterBound"=dword:00100001
"SoundType"=dword:0

[HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClients14371_1