基于ARM7的人機接口模塊設計
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隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，其系統(tǒng)容量越來越大，結構越來越復雜，系統(tǒng)中的自控及繼保裝置所需處理的信息不斷增加，這對人機接口的功能提出了更高的要求。新型的人機接口模塊要能夠快速響應和處理大量數據，并具備實時信息顯示和人性化界面功能。而集成電路技術和嵌入式系統(tǒng)技術的飛速發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應用，為人機接口的升級提供了技術支持。本文以小電流接地系統(tǒng)故障選線裝置的研發(fā)為背景，并利用高性能低功耗的集成電路芯片，設計了一種基于ARM7的人機接口模塊，該模塊比傳統(tǒng)的人機接口具有更大的優(yōu)勢。
1 系統(tǒng)結構
本系統(tǒng)的人機接口模塊功能框圖如圖1所示。
1.1 CPU系統(tǒng)
本模塊中的CPU采用32位高性能低功耗微控制器芯片LPC2134，該芯片內置豐富的硬件資源，包括32 KB的靜態(tài)RAM、128 KB的Flash、2個16C550工業(yè)標準UART、2個高速I2C接口和實時時鐘等。該CPU使用三級流水線技術，取指、譯碼及執(zhí)指可同時完成．其最高操作頻率可達60MHz。向量中斷控制器(VIC)可管理所有的32個中斷輸入，中斷優(yōu)先級可編程動態(tài)分配。這些功能的集成使得LPC2134十分適合于工業(yè)測控，并能勝任對人機接口模塊的控制職能。其CPU外部復位芯片可采用CATALYST公司生產的CAT1025。CAT1025兼顧了非易失性存儲器和復位功能。存儲器則采用高速I2C總線接口(400 kb／s)，可支持手動按鍵復位輸入和寫保護輸入。
1.2液晶接口
液晶模塊(LCM)采用內置T6963C控制器的SMG240128A點陣圖形液晶。該液晶為單屏結構，采用單電源供電，點像素為240×128點，黑色字／藍色底，屬于中規(guī)模LCM。其液晶模塊和CPU的接口電路原理如圖2所示。
在圖2所示的液晶接口電路中，CPU的控制線先接六輸入反相器74HC14作為驅動；數據線接雙向八位總線收發(fā)器74LS245作為驅動，該芯片有2根控制線，可分別控制數據傳輸方向(DIR)和片選(G)。采用芯片驅動與電阻驅動相比，整個模塊結構更加緊湊，線路清晰，可提高系統(tǒng)的集成度和抗干擾能力。電位器W1用于調節(jié)液晶的對比度，W2用于調節(jié)液晶的背光強度，用戶可以根據需要隨時調節(jié)液晶的顯示效果。
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