基于ARM單片機(jī)的水表智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1 S3C44B0X與SDRAM HY57V161610D的連接

　　在抄表手機(jī)中運(yùn)行的是一個(gè)自己編寫的小型操作系統(tǒng)。它擁有自己的文件系統(tǒng)，能夠解釋并運(yùn)行上位機(jī)所編寫的Foxpro程序。由于牽涉到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，系統(tǒng)所需的內(nèi)存較大。本系統(tǒng)選擇了HYUNDAI公司的SDRAM-HY57V161610D.它的數(shù)據(jù)寬度為16位，由兩個(gè)BANK組成，共2MB的存儲(chǔ)容量。由于S3C44B0X的BANK6、7支持SDRAM,因此它與HY57V161610D的連接相當(dāng)簡(jiǎn)單，不需要軟件驅(qū)動(dòng)程序，只要設(shè)置兩個(gè)寄存器即可。在BWSCON寄存器中設(shè)置BANK6的數(shù)據(jù)寬度為16位，在BANKCON6寄存器中設(shè)置MT=0X3,Trcd=0X0,SCAN=0X0.

　　2.2 S3C44B0X與FLASH KM29U128T的連接

　　抄表手機(jī)中保存抄表所得的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)用戶較多時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)占用較大的存儲(chǔ)空間。特別是當(dāng)進(jìn)行一個(gè)月用水報(bào)表分析時(shí)，匯集器每隔一小時(shí)（或者更短）就存儲(chǔ)一次數(shù)據(jù)，抄表手機(jī)必須讀取這一個(gè)月的全部數(shù)據(jù)。此時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)是相當(dāng)龐大的。因此選擇了SAMSUNG公司的FLASH-KM29U128T,該FLASH存儲(chǔ)容量達(dá)16MB,足夠數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)使用。它的不足之處是：它不是線性尋址的，存儲(chǔ)速度較慢；讀寫比較麻煩，必須按頁(yè)為單位（512字節(jié)）進(jìn)行讀寫，每次寫之前必須對(duì)該頁(yè)所在的BLOCK進(jìn)行一次擦除；而且它并不保證每個(gè)BLOCK（32PAGE為一個(gè)BLOCK）都是好的，壞率為1%,但它保證前兩個(gè)BLOCK肯定是好的。

　　利用前兩個(gè)BLOCK建立一個(gè)FAT表，用邏輯的BLOCK號(hào)對(duì)應(yīng)物理上的BLOCK,每次讀寫都對(duì)邏輯上的BLOCK進(jìn)行操作。在每次寫操作時(shí)都進(jìn)行一次讀操作，與所寫的內(nèi)容進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)有所不同，就再寫一次；若再錯(cuò)就認(rèn)為該BLOCK壞了，做好標(biāo)記并找后面好的BLOCK來(lái)代替，這樣能保證邏輯上的BLOCK都是好的。

　　2.3 3C44B0X與LCD TCM-A0902的連接

　　3C44B0X自帶LCD控制模塊，但它并不支持所有點(diǎn)陣形式的LCD.為了充分利用該芯片，可以選它所支持的LCD.但如果一定要用其他的LCD,這也沒(méi)關(guān)系，因?yàn)閷?duì)LCD的操作就象對(duì)其他的存儲(chǔ)器操作一樣簡(jiǎn)單。

　　本系統(tǒng)選用的是EPSON公司的TCM-A0902、單色、320×200.直接使用3C44B0X的BANK4來(lái)控制。由于3C44B0X是高速處理器，因此在對(duì)LCD操作時(shí)加入了軟延時(shí)。

　　LCD顯示滿屏的程序如下：

　　#define LCDCMD （*（volatile unsigned char *） 0x8000000）

　　#define LCDDATA （*（volatile unsigned char *） 0x8000001）

　　void Lcd_Displayfull（void ） //顯示滿屏

　　{ int j;

　　U8 i,k;

　　LCDCMD=PASET; //頁(yè)面設(shè)置，page0

　　LCDDATA=0x0;

　　LCDCMD=CASET; //列設(shè)置， column0

　　LCDDATA=0x0;

　　LCDDATA=0x0;

　　for（i=0;i25;i++） //從第0頁(yè)到24頁(yè)

　　{ for（j=0;j320;j++） //從第0列到319列

　　{ LCDCMD=MWRITE; //寫命令

　　LCDDATA =lcd_disp[i][j]; //寫數(shù)據(jù)

　　for（k=0;k3;k++）； //軟延時(shí)

　　}

　　LCDCMD = RETURN; //換頁(yè)

　　}

　　}

　　2.4 3C44B0X與USB9603的連接

　　由于抄表手機(jī)抄表所得的數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式傳送給上位機(jī)，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)較大時(shí)不可能通過(guò)串口傳送。USB通訊時(shí)，最高理論傳輸速率可達(dá)到12MB/s,因此可以通過(guò)USB來(lái)傳送數(shù)據(jù)庫(kù)。由于3C44B0X不帶USB接口，因此必須外擴(kuò)一個(gè)USB接口。

　　本系統(tǒng)選用NATIONAL公司的USBN9603.它是9602的改進(jìn)型，對(duì)9602存在的一些缺陷作了改正，并減少了部分寄存器，使得對(duì)USB通訊的編程相對(duì)簡(jiǎn)單了許多。由于牽涉到對(duì)FLASH的操作，USB的通訊速率并沒(méi)有想象的那樣高。下傳數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，由于要對(duì)FLASH進(jìn)行寫操作，USB的傳輸速率只有200KB/s;但是上傳時(shí)只對(duì)FLASH進(jìn)行讀操作，USB的傳輸速率就明顯快多了，可以達(dá)到800KB/s.因此，選擇何種FLASH,如何對(duì)FLASH進(jìn)行編程，對(duì)USB的傳輸速率有較大的影響。

　　2.5 抄表手機(jī)其他部分

　　抄表手機(jī)還包括鍵盤輸入、串口通訊、電池檢測(cè)等部分。這幾部分比較簡(jiǎn)單。比如鍵盤輸入部分：如果想用鍵盤中斷，只要用外部中斷EINT4、5、6、7,因?yàn)檫@四個(gè)中斷源的中斷入口地址是同一個(gè)，再加上幾個(gè)普通的I/O口就可以組成一個(gè)中斷鍵盤。如果想改成掃描鍵盤，那也很簡(jiǎn)單，只要把EINT4、5、6、7設(shè)置成I/O口功能就可以了，硬件上不需要作任何改動(dòng)。串口通訊也很簡(jiǎn)單，只要在S3C44B0X的UART口上外接一片MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊功能。電池檢測(cè)部分只要把來(lái)自電池部分的電壓連接到某個(gè)A/D口就可以了。如果所用的電池電壓高于S3C44B0X的工作電壓（3.3V），通過(guò)電阻分壓后再接到A/D口。

　　由于FLASH KM29U128T不是線性尋址的，不能作為系統(tǒng)啟動(dòng)之用。因此，需要一片線性尋址的EEPROM（如29EE010）作為系統(tǒng)初始化使用。它的主要任務(wù)是初始化系統(tǒng)，把存于FLASH中的操作系統(tǒng)調(diào)入SDRAM中運(yùn)行。因此，EEPROM的容量不需很大。硬件連接時(shí)注意EEPROM的片選信號(hào)應(yīng)接S3C44B0X的BANK0（NGCS0）。

　　自來(lái)水表的智能抄表系統(tǒng)是個(gè)比較大的系統(tǒng)，本文只涉及到它的核心部分，而且是硬件部分。電力測(cè)量設(shè)備與電能計(jì)量裝置不僅關(guān)系到結(jié)算的準(zhǔn)確性，涉及各利益主體的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行具有參考和指導(dǎo)意義。運(yùn)營(yíng)管理人員對(duì)采集的電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)、電量等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，可以及時(shí)采取措施，調(diào)整發(fā)供配電方式，不斷提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。