基于ARM7控制器——LPC2214的中英文翻譯器

　　為了改進(jìn)某焊接設(shè)備只能輸出打印英文單據(jù)的情況，設(shè)計(jì)了由高性能ARM7控制器——LPC2214為核心的英文轉(zhuǎn)中文翻譯器，詳細(xì)論述了具體的硬件電路和優(yōu)化的軟件算法的設(shè)計(jì)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，翻譯器對輸入的英文數(shù)據(jù)量的大小無任何限制，能夠顯著降低系統(tǒng)硬件資源需求且能大大提升打印速度。

　　基于某焊接設(shè)備存儲大量數(shù)據(jù)需要通過打印機(jī)輸出，但由于該設(shè)備及其配套的微型熱敏打印機(jī)只能英文打印，不能中文打印的問題，從而影響用戶閱讀。另外，原有的配套英文打印機(jī)具有打印速度緩慢、每一組數(shù)據(jù)間隔過大，浪費(fèi)紙張等缺點(diǎn)。因此，為了解決上述問題，根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用需要，提出一種基于ARM的英文轉(zhuǎn)中文的翻譯器設(shè)計(jì)方案，該設(shè)計(jì)是在原有設(shè)備和支持中文打印的熱敏打印機(jī)之間增加一塊以ARM為核心的電路板作為英文轉(zhuǎn)中文的翻譯器，接收設(shè)備傳輸?shù)挠⑽臄?shù)據(jù)，然后通過優(yōu)化算法轉(zhuǎn)換成中文，能夠邊接收邊打印輸出。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，打印輸出效果良好，整個(gè)打印過程快速迅捷，每一組數(shù)據(jù)間隔可調(diào)，能夠節(jié)省大量紙張。

　　1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　翻譯器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示，它主要包括供電電源、核心控制器LPC2214和雙串口接口以及啟動(dòng)和ISP控制接口等電路。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用優(yōu)化的系統(tǒng)軟件算法，能夠節(jié)省大量硬件資源需求。由于數(shù)據(jù)量非常大且要求快速打印，通常情況會增加一塊容量很大的SRAM來接收英文數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)行比較翻譯打印輸出。而本系統(tǒng)由于采用了環(huán)形接收／發(fā)送緩沖區(qū)以及前后臺程序方式，這樣就無需增加SRAM，能夠?qū)崿F(xiàn)邊接收邊打印，而且系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)簡單明了。

　　1．1 供電電源電路

　　圖2給出了系統(tǒng)的供電電源電路，從圖中可看出電源輸入端只需一種12 V左右的電壓輸入，經(jīng)過7805首先降至5 V，以滿足通常5 V供電，而且還滿足低壓差的穩(wěn)壓器SPXlll7的輸入要求。由于LPC2214需要2組電源電壓輸入：3．3V和1．8V，因此，5 V電壓再經(jīng)過SPXlll7-3．3和SPXlll7-1．8分別輸出3．3 V和1．8 V給LPC2214供電。另外，圖2中的VDl二極管是為防止反接電源燒毀電路而設(shè)計(jì)的。

　　1．2 LPC2214及其啟動(dòng)控制電路

　　LPC2214是PHILIPS公司生產(chǎn)的一款基于ARM7核的32位高性能處理器，應(yīng)用廣泛。其內(nèi)部包括256 KB的Flash和16KB的SRAM，片內(nèi)的128位寬的存儲器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使得該處理器可以在高達(dá)60 MHz的工作頻率下運(yùn)行。此外，通過外部存儲器接口可將存儲器配置成4組，每組容量高達(dá)16 MB，此外，片內(nèi)還集成了多種外設(shè)，包括雙串口、8路A／D采集通道、I2C接口和SPI接口、支持32個(gè)中斷請求的中斷控制，以及多達(dá)112個(gè)通用I／O口。由于集成度非常高，所以不必像5l單片機(jī)那樣需擴(kuò)展很多的外部器件，大大簡化了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。圖3給出英文轉(zhuǎn)中文翻譯器的核心控制器LPC2214的啟動(dòng)控制電路。在圖3中，LPC2214的P2．26和P2．27引腳均需外接一只上拉電阻，在系統(tǒng)復(fù)位后將從片內(nèi)Flash的地址0x00000000處開始運(yùn)行程序。另外P0．14引腳接有一只上拉電阻，用于禁止ISP(在系統(tǒng)編程)，如果想要使能ISP，將跳線JP3短接即可。

　　1．3 雙串口接口電路

　　LPC2214包含2個(gè)串行接口，分別為UART0和UARTl，恰好符合該系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用要求，這2個(gè)串行接口分別與設(shè)備和打印機(jī)相連。由于設(shè)備和打印機(jī)都要求標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行傳輸，而LPC2214是3．3V電平，所以使用了2片SP3232E進(jìn)行RS232電平轉(zhuǎn)換，如圖4所示。LPC2214通過端子J2的CTSl信號檢測打印機(jī)存在并通過端子Jl的DTR信號通知設(shè)備；而通過端子J2的RXDl(BUSY)信號檢測打印機(jī)內(nèi)部緩沖區(qū)是否溢出；當(dāng)LPC2-214內(nèi)部接收緩沖區(qū)存滿時(shí)，通過端子J1的CTS信號通知設(shè)備暫停傳輸數(shù)據(jù)。