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基于ARM7的S3C44B0X与多路模拟器控制板通讯接口设计与实现

发布时间:2020-07-21 18:18:16 阅读: 来源:摩擦压力机厂家

0 引言

ARM (Advanced RISC Machines)是近年来在各个领域日益得到广泛应用的32 位微处理器,它既是一个公司的名称,也同样是一类微处理器的通称,包括ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、SecurCore 等系列。其中ARM7 系列处理器是低功耗的32 位RISC 处理器,它主要用于对功耗和成本要求比较苛刻的产品,它支持16 位的Thumb指令集,使用Thumb 指令集能以16 位的系统开销得到32 位的系统性能。

以ARM 作为微处理器核心嵌入式系统,因其功耗极低,主频高,具有进行高速运算处理能力,完成绝大多数复杂应用的特点。采用SamsungS3C44B0X 微处理器的嵌入式操作系统非常适合作为嵌入式系统的控制核心,成为系统主控制器的中心控制单元,通过通讯接口与其他协处理器进行数据交互实现并行工作。因此,如何高效地设计主控制器与协处理器之间的接口,特别是在多路控制板需要控制的应用条件下,满足系统的实时性要求,就显得尤为重要。在本系统设计中,某型模拟器应用S3C44B0X 处理器,根据预先设定的逻辑关系及输入的数据,在计算获得各个通道模拟通道输出量后,通过串口向系统内各个模拟控制板广播控制电文,信道内模拟控制板可根据广播控制电文的相关信息,执行各从控制板控制动作,并返回主控制器相应执行状况。

1 系统硬件组成

系统选用的S3C44B0X 微处理器是三星公司专为手持设备和一般应用提供的高性价比的微控制器解决方案,是由ARM 公司设计的16/32 位ARM7TDMI 核处理器工作在66MHZ,可内置uCLinux 系统,支持基于JTAG 的片上集成ICE调试解决方案。

1.1 处理器集成外设特点

S3C44B0X 微处理器采用2.5VARM7TDMI内核,带有8KB Cache(SAMBA II 总线体系结构)为了降低系统总成本和减少外围器件,这款芯片提供了全面通用的片上外设,从而最小化系统的成本,片上资源丰富,其系统集成的主要集成外设如表1 所示。

1.2 系统组成及对外接口

主控制器系统构成如图1 所示,除串行口外,还可以通过EBI 总线接口,扩展网络接口,扩展SDRAM,外置FLASH 接口等,使得主控制器系统在完成对外部多路控制板的处理和控制以外,还可以实现信息的对外转发、存储或显示等功能。

2 S3C44B0X 的URAT 单元结构

S3C44B0X 的URAT(通用异步收发器)单元提供两个独立的异步串行I/O 端口,每个都可以在中断和DMA 两种模式下工作。每个URAT 通道包含2 个16 字节的FIFO(先入先出)分别提供给接收和发送。每个UART 都具有独立的波特率发生器,发送器,接收器和控制单元。波特率发生器可由芯片内系统时钟驱动或外邻时钟驱动。每个发送器和接收器都有独立的数据缓冲器和数据移位寄存器,发送器和接收器包含16 字节的FIFO 和移位寄存器,要发送的数据首先写入FIFO 然后复制到发送移位寄存器。然后它从数据输出端口TxDn 依次被移位输出,被接收到的数据也同样从数据接收端口RxDn 移位输入到移位寄存器,然后复制到FIFO.其方框图如图2 所示。

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