智能采集設(shè)備仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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1．2 仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
智能采集設(shè)備仿真系統(tǒng)由3層結(jié)構(gòu)組成。體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。最底層是硬件部分，硬件核心控制器采用ARM9架構(gòu)的32位CMOS微控制器，還有內(nèi)存SDRAM、閃存FLASH以及通信接口硬件部分。中間層是系統(tǒng)層，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的資源調(diào)配，主要包含系統(tǒng)內(nèi)核、硬件驅(qū)動(dòng)程序，以及通信協(xié)議部分。最上層是運(yùn)行仿真程序和CVM虛擬機(jī)的應(yīng)用層，CVM虛擬機(jī)是運(yùn)行仿真程序運(yùn)行必不可少的部分，CVM具有完好的網(wǎng)絡(luò)功能，支持Java編寫的仿真程序。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/148397.htm
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件部分主要由5個(gè)模塊組成如圖4所示。包括：協(xié)議處理模塊、電源電路模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、串行通信接口模塊和JTAG接口模塊。
協(xié)議處理模塊是系統(tǒng)的控制中心，任務(wù)調(diào)度、通信協(xié)議、功能協(xié)調(diào)都需要這個(gè)模塊的支持，該模塊具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。它由微控制器S3C2440AL-40，內(nèi)存SDRAM，閃存NAND FLASH，NOR FALSH以及電源穩(wěn)壓芯片構(gòu)成。
網(wǎng)絡(luò)接口模塊采用DAVICOM公司的芯片DM9000。由于S3C24如AL-40芯片內(nèi)部并沒有以太網(wǎng)的處理模塊，所以使用DM9000作為100 MHz的網(wǎng)
絡(luò)接口芯片。該芯片是一款完全集成的快速以太網(wǎng)MAC控制器，支持32位接口訪問內(nèi)部存儲(chǔ)器。此外該模塊還有一個(gè)型號(hào)為H1102NL的網(wǎng)絡(luò)濾波器芯片，起到信號(hào)過濾、隔離的作用。串口通信模塊采用應(yīng)用最廣泛的RS 232串口標(biāo)準(zhǔn)。JTAG接口模塊在系統(tǒng)軟件的移植和調(diào)試時(shí)起到重要作用，通過外部的JTAG調(diào)試電纜或仿真器與該系統(tǒng)連接。
系統(tǒng)中的協(xié)議處理模塊使用天嵌公司的TQ2440核心板，采用6層軍工布線設(shè)計(jì)，運(yùn)行穩(wěn)定。該模塊通過192個(gè)外圍引腳引出了S3C2440AL-40控制器的大部分功能。其他硬件電路選擇了天嵌TQ2440開發(fā)板底板的部分功能，根據(jù)其底板自主設(shè)計(jì)了仿真系統(tǒng)硬件部分。
2．1 電源電路模塊
S3C2440AL-40 CPU的內(nèi)核供電電壓是1．25 V，I／O接口是3．3 V供電，在核心板上使用經(jīng)過低噪聲、低壓差線性穩(wěn)壓源MAX8860EUA穩(wěn)壓芯片，為CPU內(nèi)核提供所需電壓1．25 V。I／O接口使用的3．3 V電壓由穩(wěn)壓芯片AS2815AR-3．3提供，仿真系統(tǒng)采用的輸入電源是5 V，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓，可為系統(tǒng)提供3．3 V的電源。
2．2 網(wǎng)絡(luò)接口模塊
現(xiàn)如今很多智能采集設(shè)備都是采用網(wǎng)絡(luò)接口作為數(shù)據(jù)傳送通道，例如溫度采集設(shè)備DA100，MX100，DA100的采集模塊DS600或DS400也都是通過網(wǎng)口串聯(lián)的。網(wǎng)絡(luò)接口是仿真設(shè)備必不可少的接口。
DM9000芯片作為網(wǎng)絡(luò)通信的主芯片，它是100Mb／s自適應(yīng)以太網(wǎng)芯片，采用的封裝是QFP-100P，支持16位數(shù)據(jù)總線寬度，具有低功耗的特性，有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理性能。
它和微控制器的引腳連接如圖5所示，IOR，IOW分別為處理器讀寫信號(hào)；AEN為片選信號(hào)與NGCS4連接；IOWAIT引腳為處理器命令就緒信號(hào)，低電平時(shí)候說明上一條處理器命令還沒有結(jié)束，這條指令等待；LDATA(0-15)是16位數(shù)據(jù)總線、NRESET是復(fù)位信號(hào)；CMD是訪問類型信號(hào)，低電平訪問地址端口，高電平訪問數(shù)據(jù)端口；EINT7是外部中斷信號(hào)。
評(píng)論