您现在的位置: 范文先生网 >> 理工论文 >> 电子通信论文 >> 正文

基于嵌入式PsoC的MCU选色控制器设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

使用通信类型数字block可配置:

*基本数字block;

*串行发送(serial transmitter);

*串行接收(serial receiver);

*SPI主端(SPI Master);

*SPI从端(SPI Slave)。

使用模拟block可配置:

*多极滤波器(multi-pole filters);

*放大器(gain stages);

*数模转换(DACs);

*模数转换(ADCs)。

在模块功能设计方面,Cypress公司把各种常用处理器的外围器件作为设计Module的标准,把芯片内数字和模拟block资源组配成标准的功能模块(module),并把这些功能模块存储在器件库中。用户通过使用其提供的集成开发平台(IDE),调用这些功能模块、设定模块时钟输入,配置全局变量和局部变量,设定用户功能参数,完成功能模块的配置。另外,这些功能模块还可以相互连接,以完成更加复杂的功能。因此,通过合理的配置数字和模拟block就可以在片内实现大部分外围器件的工作。并且,由于设定的参数量存储在片内Flash中,因此,无论是在设计之初,还是在产品应用现场,工程师均通过软件重新配置数字和模拟block参数,从而增加/删除功能模块,定义输入/输出引脚,完成硬件升级。这就是可编程嵌入式片上系统的动态重新配置能力(Dynamic ReConfigurability)。因此,可配置片上系统(PSoC)允许用户根据自己的需求,定义整个系统所需要的功能模块的种类和数量,分配芯片的资源,完成芯片内部的功能配置。

对于本控制系统来说,可以利用其内部的多个定时器功能模块,完成各个动作之间的间隔和定时,从及复杂的逻辑关系;利用A/D、PGA模块,实现键盘输入等功能;利用液晶模块,实现参数的显示等功能;利用PsoC具有I/O多的特点,可以方便地实现对多个开关信号量的控制。因此,利用PsoC就可以实现使用一块芯片来配置多种不同外围元器件微控制器。建立一种可配置控制器,可以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并在片内完成整个选色控制器的设计过程。

本系统使用PSoC微控制器具有三个明显优势:①通过使用数字和模拟block配置不同的外围器件,大量的外围器件可以设计成SoC;②通过使用内部总线连接用户所选的功能,用户可以建立实际系统信号链,减少大量的外部线路,甚至可以重新分配输入/输出引脚,帮助优化电路板的布局;③最大的益处是它可以实时重新定义模块功能,迅速完成硬件升级,能够适应非常复杂的实时控制需求,同时增强系统的可靠性和抗干扰能力。

1.2 确定总体控制方案

选色控制方式是一种典型的顺序控制方式。顺序控制是工业自动控制系统中一种常见的控制方式,其控制系统一般具有以下一些特性:开关信号量多、定时范围大、逻辑关系复杂、可靠性要求高等。因此,在总体方案设计时必须考虑其控制特点。

PSoC微处理器的所有输入/输出引脚都可以申请中断,各个内部数字和模拟模块也可以申请中断。因此本系统可以根据要求,方便灵活地申请执行多个中断。

经过对上述各项认真分析后,就可以画出整个系统的概略框图。本选色控制系统是由存储器、输入/输出电路、液晶显示模块、键盘电路等部件构成,其系统组成如图1所示。

1.3 具体硬件设计方案

进入具体设计阶段,必须认真考虑和反复权衡硬件和软件的分工及比例。

硬件和软件设计过程必须同时进行,两者相辅相成。对于本控制系统的设计来说,由于大部分外围器件的功能是在微控制器片内实现的,因此,外部硬件的主要工作集中在输入/输出接口设计上,而输入/输出接口设计又往往和控制程序交织在一起。此外,存储器的连接和扩充也是必做的工作。

硬件设计过程中,器件应注意筛选,在布线和安排时,注意制作技术和装配技术,以克服电气干扰。下面就是具体的硬件设计:在单片配备8位液晶显示器,2×4的键盘,8KB的存储器。输入/输出都采用光电隔离,每

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] 下一页

下页更精彩:1 2 3 4 下一页