基于ARM系统的PC104总线的VHDL语言实现

摘要

嵌入式系统设计正在向着软硬件相结合的方向发展，嵌入式操作系统应用越来越广泛，而基于ARM处理器和嵌入式Linux的嵌入式计算机以其设计灵活、软硬件可裁剪、性能优越、成本低等特点和优势，倍受设计者和使用者青睐。目前国内相关方面的研究较多，但实际的行业应用相对较少，本课题对ARM处理器加嵌入式的应用进行了深入的研究探索，提出相关设计思路，为嵌入式技术如何在相关领域的应用进行了大量的研究工作。

本文结合基于ARM处理器的PC/104总线的开发过程，对嵌入式系统研究中的关键技术进行了研究。同时由于传统的x86嵌入式设备存在许多弊端以及当前ARM处理器的迅猛发展，提出了用ARM处理器替代x86在工业控制领域应用的思路，并在此思路指导下完成了基本研究和具体设计。

本文首先探讨了嵌入式系统应用的特点及发展趋势，重点对嵌入式系统的软硬件发展情况和趋势进行了研究；进而，深入研究了ARM处理器和嵌入式架构的具体设计和应用方法，利用这一基本模式提出和实现PC/104总线的设计和研发。在此基础上，对ARM和x86各个方面的性能进行了分析比较。

关键词：嵌入式系统，ARM处理器，PC/104总线

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 研究内容 1

第2章 工控计算机简介 2

2.1 pc104总线工控机概述 2

2.2嵌入式系统 2

2.2.1嵌入式系统发展状况 2

2.2.2嵌入式系统及特点 2

2.2.3嵌入式系统分类 3

2.3工控计算机硬件系统选型 4

2.3.1 ARM和X86嵌入式工控机比较分析 4

2.3.2 X86的发展壁垒 5

2.3.3采用ARM技术的有利条件 5

第3章 PC/104总线设计 7

3.1 PC/104总线发展概述 7

3.2 PC/104总线方案 7

3.3 ARM和PC/104总线时序分析 8

3.3.1 PC/104总线时序 8

3.3.2 ARM总线时序 12

3.4 PC/104总线控制器设计 13

第4章 程序代码及仿真 18

4.1 程序代码介绍 18

4.2 功能仿真波形 22

第5章 结束语 23

致谢 24

参考文献 25

附录 源代码 26