嵌入式系统是以应用为中心,硬件可裁剪,适于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统的硬件核心是嵌入式微处理器,它具有体系结构可扩展,功耗低和支持处理实时多任务等特点。ARM体系作为专为嵌入式系统设计的处理器内核,由于其高性能、低功耗、易扩展的特点,已经成为嵌入式系统领域应用最广泛的处理器之一;另一方面,受嵌入式系统软件实时性和多任务性的需求,使用嵌入式实时操作系统已是嵌入式系统发展的必然趋势。而嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ具有源代码开放,性能稳定,移植性好等优点,是目前分析和使用嵌入式实时操作系统的较好选择。 本文提出并研究设计了一种基于ARM7处理器LPC2114的嵌入式应用系统——便携式白细胞平衡仪。它的基本原理是低频脉冲电疗法,就是利用控制系统产生和控制特定的低频脉冲作用于人体的不同穴位,其脉冲频率和电压幅度完全适合人体弛张节奏,从而达到治疗的目的。 文章讲述了便携式白细胞平衡仪的软硬件设计、电源设计、抗干扰及软硬件调试这四个重要部分的设计步骤和方法。文章首先从总体角度讲述了嵌入式系统的含义、组成、特征,白细胞平衡仪器的原理,医疗电子仪器的发展趋势;其次介绍了ARM系列处理器的情况;然后详细介绍白细胞平衡仪硬件设计方法,分模块地介绍了系统各个功能硬件电路的具体实现,重点讲述了PWM斩波电路的设计方法;接下来介绍了白细胞平衡仪软件系统的设计,μC/OS-Ⅱ实时操作系统的移植方法、应用μC/OS-Ⅱ编写应用软件的流程、便携式白细胞平衡仪的软件结构与流程;之后介绍了作为系统的重要组成部分—电源系统的设计方法,利用UC3845设计单端反激式多路输出开关电源,以及其高频变压器的计算方法;最后介绍了系统设计中的抗干扰措施,以及PCB设计原则,软硬件调试方法。 本文对广大嵌入式系统的初学者和开发人员都有很好的参考价值,可以帮助他们尽快掌握嵌入式系统的基本硬件设计和底层软件设计方法,并指出了在软硬件设计和调试过程中的注意事项。