MSP430單片機在PTN產(chǎn)品中的應(yīng)用
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TSS-5系統(tǒng)采用Linux嵌入式實時操作系統(tǒng)，選取MSP430F5508作為通用單板控制器，所有的單板都共用一個微控制器固件版本。微控制器的串口有兩個工作模式：BSL模式和APP模式。微控制器用BSL模式去下載微控制器的固件版本，APP模式用于正常工作。如圖2所示，在APP模式下TSS-5微控制器的通用功能包括：和主板通訊，儲存單板的資源詳細信息(RI)，探測槽位號和鎖存器狀態(tài)，控制單板LED燈，監(jiān)控單板的電壓、電流，通過集成的溫度傳感器監(jiān)測單板溫度，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)采集和上報單板告警。
對于一些特殊功能單板，微處理器提供特殊功能，比如電源板上的微處理器還支持控制48 V電壓開關(guān)，Access板上的微處理器支持保護切換。I／O板上微處理器通過USB接口支持FPGA下載更新，對于AHSM板，微處理器還用于輸出告警到外接報警器，A4GFX板上的微處理器還要支持讀取SFP信息，P16FE8X和A8GFE板上的微處理器要支持重置時鐘，而風(fēng)扇板上的微控制器還要支持控制風(fēng)扇速度。對于風(fēng)扇板，MSP430首先通過APP接口接受用戶設(shè)定的目標(biāo)風(fēng)扇速度，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)實時采集當(dāng)前風(fēng)扇速度，再采用優(yōu)化算法(如最小二乘法)控制風(fēng)扇速度，將風(fēng)扇速度控制在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，如果風(fēng)扇速度一直無法達到目標(biāo)風(fēng)扇速度，則上報告警。
2011年7月TSS-5發(fā)布第一個版本，對系統(tǒng)作了大量的實驗，并針對每一種單板，詳細測試了各項功能，實驗結(jié)果表明TSS-5具有穩(wěn)定的性能。比如風(fēng)扇速度實際輸出如圖3實線1，比如燒寫單板的資源詳細信息(RI)的僅需要2 s，如圖4所示。
3 結(jié)論
研究結(jié)果表明TSS-5采用MSP430作為通用單板控制器，為TSS-5帶來很多優(yōu)勢。微處理器集成的EEPROM，數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及閃存，為TSS-5節(jié)省了單板體積、成本以及功耗。在TSS-5系統(tǒng)中，所有單板共用一個微處理器固件版本，有利于開發(fā)和調(diào)試，更便于以后維護和升級。MSP4 30F5508FLASH型的微處理器還有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，在TSS-5初期調(diào)試階段，采用先通過JTAG接口下載程序到FLASH內(nèi)，再由JTAG接口控制程序運行、讀取片內(nèi)CPU狀態(tài)，以及存儲器內(nèi)容等信息調(diào)試，在穩(wěn)定階段，TSS-5采用BSL模式擦寫FLASH存儲器，下載固件版本。這種以FLASH技術(shù)、JTAG調(diào)試、集成開發(fā)環(huán)境結(jié)合的開發(fā)方式，也給TSS-5產(chǎn)品帶來研發(fā)方便、成本低廉、產(chǎn)品實用等優(yōu)點，同時微處理器豐富的外圍模塊功能，比如USB接口，為產(chǎn)品提供了將來的功能擴展空間。
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