基于CAN總線和CCll00芯片的嵌入式遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　相關(guān)的資源有：在電路中使用了2410的一個(gè)擴(kuò)展的L/O口作為片選信號(hào)，低電平有效;使用了2410的外部中斷0作為中斷引腳，低電平有效;16 MHz晶體作為輸入時(shí)鐘，MCP2510內(nèi)部有振蕩電路，用晶體可直接起振。

　　中心模塊端，可對(duì)C,8051F310采用模擬SPI口的方式與MCP2510連接。

　　2.3 無線測控模塊設(shè)計(jì)

　　典型的無線結(jié)構(gòu)包括一個(gè)無線發(fā)射器(包括數(shù)據(jù)源、調(diào)制器、RF源、RF功率放大器、天線、電源)和一個(gè)無線接收器BJ(包括數(shù)據(jù)接收電路、RF解調(diào)器、譯碼器、RF低噪聲放大器、天線、電源)。發(fā)射器的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射出去，接收器天線接收后進(jìn)行處理，得到經(jīng)過校驗(yàn)的正確數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)中選用了CCll00射頻芯片作為無線收發(fā)器，理由如下：

　　(1) 該器件有著極為優(yōu)秀的傳輸能力，空曠傳輸距離可以達(dá)到500m，加了PA的模塊則可以達(dá)到1200m，完全滿足了一般的工廠測控距離要求。

　　(2) 2-FSK，GFSK和MSK支持，抗干擾能力極強(qiáng)，適用于工廠環(huán)境惡劣的生產(chǎn)車間。

　　(3) CCll00是一種低成本、真正單片的UHF收發(fā)器，可以根據(jù)自己的需要配置MCU，使用靈活，且功耗很低，完全可以采用電池供電。

　　(4) 它具有433/868/915 MHz3個(gè)波段載波頻率，也可以容易地設(shè)置在300—348 MHz、400—464 MHz和800—928 MHz的其他頻率上。

　　該系統(tǒng)選用了C8051F310作為CCI 100的微控制器。它具有一個(gè)增強(qiáng)型外設(shè)接口(SPIO)，具有訪問一個(gè)全雙工同步串行總線的能力，具有29個(gè)I/O端口、lO位逐次逼近型的ADC和一個(gè)25通道差分輸入多路選擇器，滿足了作為數(shù)據(jù)采集的通常需求。

　　CCll00模塊與CPU是采用SPI口進(jìn)行通信的，只需把CCll00的SPI口接到CPU的硬件SPI口上，另外，再將CCll00的GD00或GD02也接在CPU的任意引腳上。如果想要用中斷處理收發(fā)數(shù)據(jù)或是想做無線喚醒的話，該引腳必須接在CPU的外部中斷引腳上。如圖4所示。

　　圖4 現(xiàn)場測控C8051F310與CC1100連接示意圖

　　微控制器除了完成基本的芯片初始化工作、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收之外，還需要根據(jù)需要在CCll00的引腳產(chǎn)生中斷，并由所編寫的中斷管理程序進(jìn)行狀態(tài)檢測以及切換，并執(zhí)行相應(yīng)的中斷操作，使得無線通信可以在發(fā)射和接收以及待機(jī)之間切換。

　　3、軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)主要包括了CAN總線通信程序模塊、無線通信部分等，其中驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)是在LINUX下多任務(wù)操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)的，多任務(wù)系統(tǒng)中的CAN總線通信程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖。如圖5所示。

　　圖5 多任務(wù)系統(tǒng)中的CAN總線通信程序結(jié)構(gòu)