论文研究-基于S3C44B0X的电能质量分析仪的硬件设计 .pdf

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基于S3C44B0X的电能质量分析仪的硬件设计,张大磊,徐成,嵌入式系统以其内核小、专用性强、系统精简、高效等特点被广泛应用在工业控制、消费产品、智能仪器等领域。本文以电能质量分析仪
和国科技论文在线 提供片上的断点调试,该模块在开发初期对验证程序的正确性起到了 至关重要的作用。通过该接口可以直接对内部的寄存器进行访问,实时了解程序的动 态。通常为此接口连接一个路的插座,这个插座通过路线接到模块。此外 还需改计一个开关用来调试时断开 的连接 以太网接口 是一款全双工即插即用的以太网接口芯片。该芯片內置 用于收发缓冲,支持 和 ),采用 脚封装,缩小了的体积,较为普谝的被应用在系统中。 有三种工作方式,跳线方式、即插即用方式、免跳线方式。在本设计中考 虑到成本及系统的紧凑性,采用跳线方式。芯片的地址由其引脚( )决定,中断方式通过芯片引脚( )决定,网络接口类型 由引-( )决定。外部引脚 可以反映网络的通讯状态。 变压器 图 的连接示意图 串行接口 单元提供了两个 独立的异步串行端口,每个都可以在中断和两种模式下工作。换句话说, 能够通过产生一个中断或请求在跟之间进行数据的传输。它能支持的最 高波特率为 每个 通道包含个字节分别用来接收和发送 本设计采用两个 标准串行接凵(),两片 作为电平转换器 片供电电压可以选择,耗电仅,需要外接个电容。 扩展功能设计 以上介绍的系统已经只备了一定的实际应用效益,但面对日益发展的技术需求,人们 已经在寻求更丰富的丌发方式。个手持式电能质量分析仪的出现,必定带来分析结果的 显示问题。为了给下一步的开发提供更多有利的开发条件,本设计还加入了和触摸屏 接口、 接口 接口 内置的控制器将定位在系统存储器 中的显示缓冲区中的 图像数据传送到外部驱动器,同时传送各种相应的控制信号。控制器支持 级灰度、级灰度的黑白,同样也支持级颜色的彩色屏,支持种类型的 屏:位双」描、位单扌描、位单扫描显示类型,支持多种虚拟显示屏(支持硬件 方式的水平垂直滚动)。系统内存作为显示缓冲区。支持低功耗模式( 模式) 为了突出系统的紧凑性及稳定性,选用带有驱动器和专门的电压转换电路的 模块。 和国科技论文在线 触摸屏接口 常见的触摸屏按其工作原理的不同分为衣面声波屏、电容屏、电阻屏和红外屏几和。 各种不同类型的触摸屏分别使用在不同场合。 在本设计中采用电阻触摸屏。该类型触摸屏最大的特点在于导电层之上覆盖有一层防 利熟料层,密封性很好,不怕灰尘、水汽和油污。当外力作用在触摸屏上时,平常相互绝 缘的两层导电层在触摸点位置有了一个接触,使得底层的电压由零得到一个数值,根据这 个数值进 转换从而得到该点的烨标 徊摸屏需要专门的控制芯片来配合使用,本设计选用带有 控制芯片的触摸屏 模块。 接口 )通用串行总线是一个外部总线标准,为目前电脑中的标 准扩展接口,被广泛应用于电脑、数码相机、等产品。定义了标准型插头插 座、标准型插头插座、 型插头插应、 型插头插座。后两种为前两种在体积 上进行缩小改进。同时对连接电缆也进行了严格定义:一种为两端都是插头;另一种 为一端插头,另一端为非标准连接方式,通常是与设备固定在一起的。 在嵌入式系统前期廾发过程中,廾发板上普遍采用型插座。这样只需一根 为标准型插头,另端为 型插头就可以实现开发板与机的通信。 设备端同样需要用到专门的接凵芯片。主要分为内含和不带有两 种。不带有的芯片则需要一个芯片对其进行控制。 综合考虑本设计采用 及 型插座(常见 接口)。需要注意 的是插座与芯片输出端之间的的电阻阻值范围必须是浮动,否则 设备将无法被或 总结 随着科技日新月异的发展,嵌入式系统在不知不觉之中融入我们的生活 机、于 持式设备、计算机网终设各、家庭自动化产品等等都有嵌入式系统的身影,嵌入式系统相 应的硬件和软件也得到了迅速发展,嵌入式系统变得越来越重要。 本文以手持式电能质量分析仪的前期开发板的使件设计为目标,详细阐述构建核心系 统过程并根据需要扩展卡富接口,包括存储模块、电源、时钟、电路、接I 以太网接口 接口、触摸屏接口 接口、串行接口以及扩展功能设计,为后续廾 发奠定基础。 致谢 本文水萦湖南大学徐成教授的亲切关怀和精心指导,使我从中获益不浅。在此,谨向 徐成教授致以深深的敬意和由衷的感谢 和国科技论文在线 参考文献 刘荻嵌入式系统宴口设计与驱动程序开发北京:北京航室航天大学出版社 李岩,茱盘详.基于 嵌入式 系统原理及应用,北京:清华大学出版社 田洋嵌入式系统开发与应用实验教程北京:北京航空航天大学出版社, 郑幕德嵌入式微型计算机系统实例教程 北京:科学出版社 作者简介: 张大磊,男 年生,硕士硏究生,主要研究方向是嵌入式、计算机模拟和人⊥智能; 徐成,男,年生,博十,计算机与通信学院教授,主要研究方向是嵌入式。

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2019-08-16
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