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基于ARM的扩散/氧化控制系统的设计

2020-09-07 08:23:12      点击:
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随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式系统得到了前所未有的发展。由于嵌入式系统具有体积小、性能强、可靠性高等特点,目前广泛应用于工业控制、控制仪表、通信等各个领域。扩散/氧化控制系统是为扩散氧化炉设计的控制系统。扩散/氧化炉是集成电路制造的重要的工艺设备之一。本系统主要由高精度的温度控制系统、推拉舟控制系统、气路控制系统组成。本系统为扩散/氧化炉提供高精度的扩散氧化环境,以生产出高质量的半导体产品。

本文采用的是ARM处理器S3C2440,它具有工作频率高、片上资源丰富等特点,可以良好地应用于本系统。且系统设计中移植了嵌入式WinCE,使得控制系统具有实时性强、编程方便、可扩展性强等特点。

1 扩散/氧化控制系统的总体设计

如图1所示,系统的CPU及扩展模块是以S3C2440为核心的开发板。在系统中有温度控制子系统、推拉舟控制子系统、气路控制子系统。上述3 个子系统为闭环系统,分别完成对温度、步进电机、气体质量流量计的检测和控制。触摸显示屏作为人机界面,用于控制和监视系统的运行。

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图1 系统结构框图

2 控制系统的硬件设计

2.1 ARM微处理器S3C2440

本设计采用三星S3C2440处理器。它的主频为400 MHz,外扩存储器NAND Flash为128 MB、SDRAM为64 MB,完全满足控制系统运行的要求。该处理器片内资源有1个LCD控制器(支持TFT带有触摸屏的液晶显示屏)、SDRAM控制器、117位通用I/O口和24位外部中断源等。本系统触摸屏为3.5英寸,分辨率240×320,满足系统要求。

2.2 温度控制子系统硬件设计