智能家居控制系统是整个智能家居系统中最核心的部分,控制着所有家居设备与用户的通信,智能家居的稳定运行和家居设备的管理均依赖于此。目前,智能家居控制系统一般采用传统的软硬件独立开发的设计方法,无法适应日新月异的需求。为了更好的适应智能家居需求,论文提出了一种新的解决方案,即采用具有硬件可扩展的高性能处理芯片Zynq7020和软硬件协同设计方法实现智能家居控制系统。论文首先分析了智能家居控制系统的设计现状和功能需求,结合嵌入式技术,提出了智能家居控制系统的整体结构及软硬件设计方案。该系统主要由系统节点、家庭网关和用户监测中心三部分构成。系统节点由Zig Bee协调器节点和Zig Bee终端节点组成,以协调器节点为中心构成一个星型网络,实现室内温湿度采集、多个照明灯具和窗帘控制。节点控制芯片采用低功耗CC2530处理器,搭载支持大型网络的Zig Bee2007 Pro协议栈。论文实现了节点的硬件电路和Zig Bee组网,并设计了节点控制程序,进行了协议栈移植。家庭网关以Zynq7020处理器为核心,辅以视频采集模块和网页服务器构成,通过以太网与用户监测中心实现信息交互,通过串口与Zig Bee网络部分通信,实现数据处理、传输和存储。基于Zynq7020芯片的硬件构成,论文详细阐述了以软硬件协同设计方法实现基于FPGA的UART控制器与基于ARM Cortex-A9的串口控制程序,并在Cortex-A9上成功移植了Android系统,搭建了Web服务器和视频编码器。最后,基于Web网页设计了用户监测中心,可以实现远程登录系统并对家居设备进行控制。经过系统整体方案设计、系统节点设计、家庭网关以及用户监测中心设计等过程,本文实现了一个完整的智能家居控制系统并对其进行了测试。该系统设计方法缩短了开发周期,应用软件移植方便,硬件资源可扩展且实时性较高,达到了预期目标。