ARM44B0x实现信号发射机控制器

发布者:ArtisticSoul最新更新时间:2014-03-06 来源: elecfans关键字:ARM44B0x  信号发射机  控制器 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  1.前言

  采用嵌入式的32位微处理ARMS3C44B0x作为控制器的内核,设计的控制器将比用单片机作内核的处理器具有更全面的功能和更好的使用性能。

  发射机控制器的主要功能是对多路模拟量和开关量的数据采集和处理监控发射机的工作状态;控制器控制发射机同时控制器又受上位机的控制,它要能在任意时刻准备好接收从上位机串口、网口发来的数据,它们之间的相对关系如图:

图1 控制器系统结构图

  上位机向控制器发送数据从而实现对控制器的控制,首先上位机送出机号,再送命令字;控制器也要向上位机上传数据完成通讯应答,它首先解析机号是否与自己的机号一致,若一致则再解析命令字,根据命令字来送出上传的数据完成应答;若不一致则不再作进一步的数据解析。它们的通讯方式有串口通讯和以太网通讯两种;控制器和发射机的数据传输主要有模拟量的采集和开关量的输入输出;另外,人机接口模块实现发射机工作过程中的参数的实时显示和参数修改和查询。实时采集的数据是由AD采样得到的,需要注意的是S3c44B0没有采样保持电路所以通道的切换频率不能超过100Hz,在ADC开启路时都需要一个延时,利用这段时间来对上一路进行滤波而提高程序的效率。整个采样的过程可以描述为开启当前通道,然后滤波上次采样的通道(中位值平均滤波法)。

  2.开关机描述及软件设计

图2 传口通讯流程图

  项目的开发首先要完成开关机功能、人机接口功能模块、通讯模块的程序设计和调试,先讨论开关机的程序设计;用户要求控制器上键的功能是能编辑的即每一个键的功能不固定,可以通过PC机修改;开机时要按优先级顺序由高到低输出一系列的动作,每个动作都有可编辑的优先级(通过PC机编辑),一个动作输出后可能会引起其它同一优先级水平动作的发生,这就是动作的关联。在开当前优先级动作时必须要检测更高优先级动作的状态,遇到故障需要进行故障处理。针对上述的较复杂的需求设计如下数据结构:

图3 开机流程

  typedef struct{

  char *pName;//动作名称

  char FunctionID; //动作(功能)编号

  char Priority; //动作优先级

  short KeepTime1; //等待前一个输出动 作稳定需要的时间

  short DelayTime1;//下一动作执行前的延时

  short DelayTime2;//当检测模拟量或开关量不正常时需要重复检测的延时

  short RepeatNum;//有故障重新检测的次数

  }OutputAction;

  把所有的功能依次编号,把这个编号赋给某个键则该键就具备了该功能,功能的编辑通过修改OutputAction.FunctionID的值实现;每个键最多有16个功能,最少没有功能;在每一个键的所有功能都是轮循有效的,用一个循环链表来存放功能编号,始终是处于表头位置编号对应的功能有效,每个功能(动作)只能归属于一个键,在每次开机时首先由串口把已定义好的键功能送到控制器并烧写到固定位置的ROM中;动作优先级的编辑是通过修改结构体中OutputAction.Priority的值实现;开机时再从ROM中把这些数据读出来,若上位机没有进行键功能编辑就按默认形式进行,需要指出的是关机时,按和开机向反的顺序依次关闭所有的输出动作.[page]

  开机时根据固定位置ROM中的内容或按默认的定义获取动作的属性,①首先搜索优先级最高的动作编号,然后根据不同的延时把这些动作依次送出;②把优先级降一级,检测比当前优先级更高的所有的输入、输出的状态是否正常如果正常则送出当前优先级的动作,再重复②的过程,否则进入故障处理程序,如果处理故障成功则继续重复②的过程,否则关机并返回开机失败信息。开机流程图如图3所示。

  在软件设计中的一个特色就是利用I/O端口来模拟IIC总线来读取键值,其总体思路是用两个端口一个模拟IIC的时钟信号,另一个模拟IIC的数据线。需要注意的是在配制I/O端口时,时钟线始对应的端口终是输出口而数据线端口是不确定的。通过给端口置位和清零结合延时来模拟IIC的数据传输协议。在调试的过程中发现,这种方法能很好的完成键值的获取和对CPLD器件的访问。

    3.人机接口模块设计

  要监控发射机工作状态就必须具备良好的人机接口,需要给控制器选配合适的显示设备,在本项目中选用7.8寸640×480象素STN型彩色液晶显示屏(LCD),采用8位数据单扫描方式,在实际应用中显示效果很好不仅成本低且美观大方,STN型LCD屏与44B0x的接口比较简单但需要注意的是第18引脚(Vcom)通过一个变阻器与电源相连,调整该引脚上的电压就可以调整LCD屏的对比度。软件设计中的关键是菜单的设计和按键响应及处理,由于本项目中的界面较多且存在翻屏所以宜设计一个统一处理的算法,为此,把每个界面统一编号WndID,把按键作为一个消息处理MessageFun();每次按一个键就调用MessageFun(),找到需要显示的界面并在LCD上显示。LCD翻屏的方法是每次记录显示的内容在整个菜单数组中的偏移,若当前行超过偏移就需要翻屏否则不翻屏。对于菜单的设计作如下处理:用一个结构体把一个菜单的属性完整地封装好,其属性包括菜单名称、坐标、参数标志、参数。

  typedefstruct{

  UINT8T Menu_ID;//菜单编号

  UINT8T *Text; //菜单名称

  UINT16T xPos; //菜单x坐标

  UINT16T yPos; //菜单y坐标

  UINT8T ParaFlag; //参数标志

  UINT8T pData[7]; //参数

  }Menu;

图4 菜单显示

  利用结构体将每一个菜单的属性都封装好再放到一个数组里面,这样对菜单的个数没有限制且容易管理,每一个菜单的信息都很清晰,编程不易出错。

  人机界面操作的核心工作就是界面的切换、主菜单和子菜单操作。根据按键来确定对应的界面ID号,切换界面的方法通常有两种改变显存的内容和改变显存的基址,改变显存的基址就需要定义很大的显存,这样做的优点是利用硬件资源使LCD屏显示的刷新速度很高、界面切换快,缺点是很大地浪费了系统资源;若改变显存中的内容就需要用软件的方法来更新显存中的内容,这种方法的好处就是节约了系统资源,但是增加的软件设计的复杂度;本项目采用的就是更新显存内容的方法在实际的调试中发现能够很好地满足要求。关于主菜单和子菜单的操作设计了一种统一调度的算法,其思想是根据获取的按键信息来确定主菜单的ID号和子菜单的ID号,使用焦点标记当前菜单的ID号,由这两个ID号就可以确定相应的主、子菜单同时进入对应的功能处理程序。

  4.以太网通信模块设计

  在硬件设计时选择RTL8019AS网络控制芯片,它可以工作在8/16 位总线宽度下传输速度为10Mbps,遵循IEEE 802.3 协议。内部具有16KB SRAM集成了MAC收发缓冲区和物理层的功能,它用来接收和发送以太网的物理传输数据,当RTL8019AS收到网络数据包后,RTL8019AS内部的某些控制寄存器的状态就被改变,通过设置中断或者查询的方法来读取这些寄存器的状态判断数据是否收到;发送数据时,将数据放入到RTL8019AS内部数据缓冲区后,通过控制内部的寄存器,将缓冲区的网络数据发送到网络上去。该芯片有三种工作模式:跳线模式,即插即用模式,免跳线模式。在项目中网卡芯片RTL8019AS是在跳线模式下工作。对该芯片的驱动主要包括以下几个步骤:复位、初始化、收发数据。RTL8019的复位引脚RSTDRV是高电平有效,有效的保持时间宜大于800ns,且在由高到低切换后的100ms后才对芯片操作。在对芯片初始化之前需要预先分配好片内RAM中的空间即接收和发送缓存的大小,在把所有的设置参数在初始化的时候一起写入RTL8019的寄存器完成初始化。

  5.结语

  本文具有以下创新点:

        (1)解决了该网卡芯片使RTL8019AS正常工作的问题,在对芯片初始化之前需要预先分配好片内RAM中的空间即接收和发送缓存的大小,在把所有的设置参数在初始化的时候一起写入RTL8019的寄存器完成初始化。

  (2)开发应用32位微处理ARMS3C44B0x作为控制器的内核,使控制器比用单片机作内核的处理器具有更全面的功能和更好的使用性能。

  (3)在菜单的设计中,用一个结构体把一个菜单的属性完整地封装好,其属性包括菜单名称、坐标、参数标志、参数。

关键字:ARM44B0x  信号发射机  控制器 引用地址:ARM44B0x实现信号发射机控制器

上一篇:ARM的“小公司,大生态“生存哲学
下一篇:Atmel扩展ARM Cortex M0+ MCU组合

推荐阅读最新更新时间:2024-03-16 13:37

德州仪器以3.25 美元的最低售价推出业界最低成本 32 位数字信号控制器
基于新型 TMS320F280x 控制器的数字电源开发套件加速设计工作 2006 年 7 月 7 日,北京讯 日前,德州仪器 (TI) 宣布其面向马达控制、数字电源转换以及智能传感器控制应用的 TMS320F280xx 数字信号控制器家族又新添四款低成本成员,以帮助嵌入式控制设计人员实现向 32 位数字信号处理器的控制器的过渡。具备 60MHz 超高性能的新型 TMS320F28015 与 F28016 控制器的每千片批量最低售价仅为 3.25 美元,而基于目前 TMS320F2801 与 F2802 器件的新型 TMS320F2801-60 及
[新品]
s3c2440之IIS(4)S3C2440的I2S控制器
I2S音频总线学习(三)S3C2440的I2S控制器 一、I2S控制器结构框图 S3C2440A的Inter-IC Sound (IIS)总线接口作为一个编解码接口连接外部8/16位立体声音频解码IC用于迷你碟机和可携式应用。IIS总线接口支持IIS总线数据格式和MSB-justified数据格式。该接口对FIFO的访问采用了DMA模式取代了中断。它可以在同一时间接收和发送数据。 图1 结构框图 1 、总线接口,寄存器组和状态机(BRFC):总线接口逻辑和FIFO 访问由状态机控制。 2、5 位双预定标器(IPSR):一个预定标器用于IIS 总线接口的主时钟发生器,另外一个用作外部编解码时钟发生器。 3、64 位FIF
[单片机]
s3c2440之IIS(4)S3C2440的I2S<font color='red'>控制器</font>
MRON可编程控制器与8031的通讯
MRON可编程控制器与8031的通讯 叙述了OMRON可编程控制器C60R与MCS8031单片机间的通讯问题。且给出了通讯中可编程控制器的梯形图和MCS8031的原程序。经实际运行效果良好  引言 可编程控制器(简称PLC) 。是现代化生产设备中大量开关量、数字量、脉冲量及模拟量的控制装置。例如: 电机的启停,电磁阀的开闭。产品的计数、温度、压力、流量的设定与控制等。在工业自动控制中应用极广。它具有抗干扰能力强,可靠性高, 操作简便,所提供的简易语言便于一般工程技术人员灵活使用的特点,受到广大用户的好评。 8031 单片机在测量及自动控制中应用也十分广泛,这也是众所周知的,因此就不再叙述。 1  系统功能和原理
[模拟电子]
MRON可编程<font color='red'>控制器</font>与8031的通讯
智能控制器让200+集成商造AMR更简单的奥秘
没有两个工厂的物流自动化需求是完全一样的。 从应用场景来看, 对于仓储物流而言,买进卖出都是各类商品;对于工业物流而言,流转的货物包括原材料、在产品、外协品、产成品、工具、模具等类别,环节多、差异大。 从行业属性和工厂特性来看 , 由于不同工厂的软件系统、自动化程度、车间布局等方面的差异较大,因而也产生各异的需求。 因此,移动机器人要在各行各业获得规模化应用,面临着两大挑战: 一是可获得性, 即如何快速获得合适的移动机器人,包括如何在AMR上快速实现多样的外设扩展,如何打造自主品牌AMR以获得高溢价,客户指定特定品牌AMR如何满足,多个供应商的AMR间如何进行统一管理,客户需要特殊功能AMR时如
[机器人]
AGV机器人助力企业物流搬运,车载控制器能做什么
传统港口行业一直是一个典型的劳动密集型行业,以前,集装箱的每次起吊操作需 要多人配合,包括操作员、指挥手、理货员等至少7名现场工作人员。传统码头设施 陈旧,重型设备难以更新换代。而且,港口还经常受到天气状况的影响,事故随时 可能发生,工作环境差。这些问题都已经成为港口行业发展的痛点。 此外,随着近年来港口业务量的不断增加、人工成本逐步提高,企业招工越来越困 难。为解决这类矛盾,一些港口开始朝着全面自动化、智能化的趋势发展。 港口作为封闭场景,一般不允许行人和其他无关车辆进入,驾驶环境相对简单,且 集装箱装卸作业更适合机械来进行。运输时间长,任务重,重复性高,在封闭场景 中出现运输安全问题的可能性比较高。基于这些要求,一
[机器人]
高效率升压型DC-DC控制器— MAX770-MAX773
     在MAX770 - MAX773升压开关控制器提供了一个10mA至1A负载90%的效率。一个独特的电流限制的脉冲频率调制(PFM)控制方案,使这些设备的脉宽调制(PWM)转换器(在重负载的高效率)受益,同时使用更少的电源电流比(与110μA为2mA为PWM变换器10mA左右)。   这些IC使用小的外部元件。其高开关频率(高达300kHz)允许表面贴装高度为5mm和9mm直径磁性。   该MAX770/MAX771/MAX772输入电压从2V至16.5V。5V输出电压预置,(MAX770),12V的(MAX771)和15V(MAX772),他们也可以用两个电阻进行调整。   MAX773的输入电压从3V至16
[电源管理]
高效率升压型DC-DC<font color='red'>控制器</font>— MAX770-MAX773
基于微控制器的植株杆径变差测量系统设计
  从植物生理角度讲,植物器官(茎、叶、果实等)体积的微变化动态与其体内的水分状况有关,当根系吸水充足时茎杆微膨胀,水分亏缺时茎杆微收缩。国外已有用茎杆直径的变化反映植株体内的水分和缺水状况的仪表。但其成本较高,为此本项研究主要研制基于微控器的植物茎杆变差测的测定系统。植株茎杆的直径是在微米级变化的,因而必须用精密的测量仪器才能测出其变化。   电感测微仪是一种广泛应用于精密机械制造业、晶体管和集成电路制造业以及国防、科研、计量部门的能够测量微小尺寸变化的精密测量仪器,它由主体和测头两部分组成,配上相应的测量装置(例如测量台架等),能够完成各种精密测量。因此,配以合适的台架它也可以完成对植株杆径的测量。在通过微控器对测量的数据进
[单片机]
基于微<font color='red'>控制器</font>的植株杆径变差测量系统设计
基于ARM控制器LPC2294的CAN/PCI智能通信卡设计
引言 LPC2294是 PHILIPS 公司推出的一款功能强大、超低功耗且具有 ARM7TDMI 内核的32位微控制器。它具有丰富的片上资源,完全可以满足一般的工业控制需要,同时还可以减少系统硬件设计的复杂度,提高系统的稳定性。 CAN(“Controller Area Network”)总线控制器局域网是一种能有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线以其高性能、高可靠性、廉价等特性,越来越受到人们的重视和青睐。为了有效的管理工业现场的CAN节点,充分发挥CAN总线的性能,通信卡的设计与研究十分必要。但目前市场上类似产品存在着两点不足。 首先是一般工业现场中可能拥有不止1条CAN总线,而目前设计的通信
[工业控制]
基于ARM<font color='red'>控制器</font>LPC2294的CAN/PCI智能通信卡设计
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved