基于AT91RM9200嵌入式主板的设计与实现——溯源电子收银秤主板的应用探讨

　　1 前言

　　1.1 研究背景

　　未来几年国家商务部将在全国实行“放心肉”工程，全面推广肉禽菜的食品安全信息追溯体系的应用。具有追溯功能的溯源电子收银秤是食品安全信息追溯体系中最重要的环节之一。在未来几年衡器商业市场上溯源电子收银秤取代普通电子计价秤已成趋势。但这些第一、二代的电子收银秤用的都是单片机的主板，对网络的要求不是很高，使用功能特别单一。随着新技术的发展，单片机用在溯源电子收银秤这样的产品上已显得落后很多。近年来，以 ARM系列处理器为代表的嵌入式32 位微处理器技术得到了飞速发展，它无论是在功耗、便携性方面还是在成本方面，许多高性能的 ARM芯片已经与单片机的相差无几。因此，在许多工业应用设计中，使用ARM 芯片取代传统的单片机已经是一个非常经济、理想的选择，如图 1 所示。

　　1.2 目的和意义

　　随着用户对商业电子秤功能要求的提高，很难再用单片机那样功能的单一的处理器来实现。即使使用单片机可以勉强做到，但不论在系统实现的成本上还是在系统设计的复杂度上都要远远超过用 32 位架构的嵌人式处理器实现的模式。

　　我们的溯源电子收银秤主板 (下称“ARM9 主板”) 采取了全新的设计理念，即以高安全性的 32位架构的嵌入式处理器为核心，结合嵌入式 Linux操作系统来完成。提高了主板的集成度，减少了外围芯片，改变了单片机的主板与网卡分离模式，将二者整合为一体，极大的提高了系统的运行速度、系统的数据存储容量和对网络的应用需求。

　　2嵌入式系统介绍

　　2.1 嵌入式系统概述

　　嵌入式系统一般指非 PC(个人计算机) 系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于PC 中 BIOS (基本输入输出系统) 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。

　　任何嵌入式系统都包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括处理器 / 微处理器、存储器及外设器件和 I/O端口等。软件部分包括操作系统软件和应用程序编程。应用程序控制着嵌入式系统的运作和行为;而操作系统则为应用程序提供必要的底层支持，它一般是通过提供应用编程接口 (AP)I来实现的。

　　2.2 嵌入式系统的特点

　　下面就嵌入式系统的软硬件特性分别进行论述：