基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄分析儀的硬件設(shè)計(jì)

如上圖所示，CAN總線通信模塊由CAN控制器SJA1000T與集成收發(fā)控制器CTM1050構(gòu)成。CAN收發(fā)器連接到CAN總線，負(fù)責(zé)控制從CAN控制器到總線物理層或相反的邏輯電平信號(hào)，CAN收發(fā)器的上一層是CAN控制器，負(fù)責(zé)執(zhí)行CAN規(guī)范的中完整的協(xié)議，通常用于報(bào)文緩沖和驗(yàn)收濾波。CAN控制器的上一層是CPU。
SJA1000支持2種CPU類型：80C51和68**，這一功能是通過(guò)配置MODE引腳實(shí)現(xiàn)的，在本系統(tǒng)中，采用80C51的INTEL模式，另外，采用獨(dú)立的外接晶振，來(lái)改善CAN節(jié)點(diǎn)的EMC性能。
3)以太網(wǎng)通信模塊的設(shè)計(jì)
監(jiān)控器中的以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)是為了通過(guò)組態(tài)軟件與上位機(jī)通信，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，增加可操作性。
以太網(wǎng)接口控制器主要包括MAC和PHY 2部分，其中MAC層控制作為邏輯控制比較容易承載處理器內(nèi)部。沒(méi)有集成MAC控制器的嵌入式處理器，更通用的方法是采用集成了MAC控制器與PHY的以太網(wǎng)控制器，本系統(tǒng)就是采取這種方法，以Host Bus接口的控制器有很多，本系統(tǒng)采用的是Cirrus Logic公司的CS8900。
CS8900A是一個(gè)真正的單片，全雙工的以太網(wǎng)控制器，它把所有需要的模擬電路和數(shù)字電路集成為一個(gè)完整的以太網(wǎng)電路，有以下幾個(gè)模塊組成：直接的ISA-bu8接口、接口緩沖內(nèi)存、串行的EEPROM接口、帶有10ASE-T端口和AUI端口的完整的模擬濾波器。
CS8900可以設(shè)置為測(cè)試模式和休眠模式，低電平有效，正常模式下把nTEXT和nSLEEP位置高位。CS8900A-CQ3是一個(gè)3．3 V電平的芯片?？梢耘cS3C2410直接連通。在本系統(tǒng)中，在地址總線和CPU之間與數(shù)據(jù)總線與CPU之間都接入一個(gè)三態(tài)門，這樣可以對(duì)總線進(jìn)行有效的控制。另外，用CPLD模塊代替了普通常用的與非門電路，節(jié)省了CPU的管腳，同時(shí)減小了電路板的體積。電路原理圖如圖6所示。

系統(tǒng)的顯示模塊采用800x600的液晶屏，電阻式觸摸屏，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，由于篇幅所限在此不再贅述。

3 結(jié)論
基于S3C2410的電力設(shè)備記錄儀采用了功能強(qiáng)大的ARM920T內(nèi)核的芯片作為CPU，支持485，CAN，以太網(wǎng)3種通信方式，采用液晶顯示與觸摸屏，大容量SD卡存儲(chǔ)單元。能將分散在各個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備數(shù)據(jù)集中起來(lái)，能自己完成數(shù)據(jù)的集中顯示，分析，對(duì)各單元設(shè)備的操作控制，還可以作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g站，將數(shù)據(jù)傳輸于上位機(jī)進(jìn)行集中的檢測(cè)與控制。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，能起到很關(guān)鍵的作用。另外，該系統(tǒng)通用性強(qiáng)，搭配不同的軟件定義，可以應(yīng)用于許多場(chǎng)合。