基于LP2132芯片的備自投測(cè)控單元的硬件設(shè)計(jì)
3 系統(tǒng)中的RS485總線
3.1 RS485總線一般概念
文中智能終端與上位機(jī)通訊所涉及的RS485串行通信接口技術(shù),是由RS232,RS422技術(shù)逐步發(fā)展而來的。RS-485標(biāo)準(zhǔn)的最大傳輸距離約l 219 m,最大傳輸速率10 MB?s-1。RS-485具有在20 kB?s-1速率下能獲得使用規(guī)定中最長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度的能力。傳輸網(wǎng)絡(luò)采用平衡雙絞線作為傳輸媒體,絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,只有在很短的距離下才能獲得高速率傳輸,100 m長(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為1 MB?s-1。
3.2本系統(tǒng)中的RS485總線
本智能終端設(shè)計(jì)中使用的SN65HVDl2芯片,可以被直接嵌入到RS-485應(yīng)用電路中。微處理器的標(biāo)準(zhǔn)串行口通過RXD連接SN65HVDl2芯片的R引腳,TXD連接SP485R芯片的D引腳,具體結(jié)構(gòu),如圖3所示。
4 系統(tǒng)的硬件安排
4.1 ARM主控設(shè)計(jì)
ARM主控模塊其結(jié)構(gòu)主要包括微處理器LPC2132、電源接口電路、晶振電路、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元、UART串行接口電路和SPI串行接口等。
(1)電源接口電路。電源部分是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),它為處理器和各個(gè)部分提供工作電壓。電源設(shè)計(jì)必須考慮以下因素:輸出電壓、電流和功率、輸入電壓、電流、安全因素、輸出紋波、電磁兼容和電磁干擾以及體積、功耗和成本的限制。本設(shè)計(jì)中,需要使用12 V,5 V和3.3 V的直流穩(wěn)壓電源。其中LPC2132微處理器及部分外圍電路需要3.3 V或5 V的直流電源,而部分A/D轉(zhuǎn)換器則需要5 V的交流電源。電源接口電路分別,如圖4所示。
圖4電源接口電路
(2)晶振電路。其向LPC2132芯片及其他接口電路提供工作時(shí)鐘。其產(chǎn)生工作頻率為22.118 4 MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘,系統(tǒng)采用電容三端式晶振接入電路,如圖5所示。
(3)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元。FRAM利用鐵電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),F(xiàn)RAM存儲(chǔ)器不會(huì)受磁場(chǎng)的影響,F(xiàn)RAM保持?jǐn)?shù)據(jù)不需要電壓和與DRAM一樣的周期性刷新。同普通ROM存儲(chǔ)器一樣使用,具有非易失性存儲(chǔ)特性。系統(tǒng)中采用FM3lXX系列鐵電存儲(chǔ)器中具有較大容量的FM3104存儲(chǔ)數(shù)據(jù),若需保存更長(zhǎng)時(shí)間,只需要增加鐵電存儲(chǔ)器即可,具體如圖6所示。
(4)顯示電路。本設(shè)計(jì)采用LCMl2864P中文液晶顯示模塊,該顯示模塊與單片機(jī)等微控器可實(shí)現(xiàn)漢字、ASCII碼、點(diǎn)陣圖形的同屏顯示,可廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表、家用電器和信息產(chǎn)品。主控模塊與液晶顯示屏的接口電路,如圖7所示。
(5)UART串行接口電路。UART(通用異步收發(fā)器)是用硬件來實(shí)現(xiàn)異步串行通信的通信接口電路,其允許在串行鏈路上進(jìn)行全雙工的通信,輸入\輸出電平為TTL電平。LPC2132具有2個(gè)符合550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串行口(UARt)UART0和UARTl。本系統(tǒng)中,UART電平與RS485電平的轉(zhuǎn)換選用SN65HVDl2,如前所述;
評(píng)論