嵌入式技术LXI总线接口模块设计

【146】?第36卷?第4期?2014-04(下) 基于sercos总线的模拟驱动接口模块设计 designofanalogdrivinginterfacebasedonsercosbus 马春峰 machun-feng （威海职业学院机电工程系，威海264210） 摘要：sercos总线是一种广泛应用于数控机械装备的现场总线，选用sercon816总线接口控制 器、tlv5614数模转换器及tms320f28335控制器，通过合理设计其接口电路并进行初始化设 置和程序编写，实现了sercos现场总线信号与传统模拟信号的高速转换并在旧铣床数控改造 中成功应用。为相关行业模拟伺服驱动的老旧设备改造提供了一种新思路。 关键词：sercos总线；模拟驱动；机床改造 中图分类号：tp273文献标识码：a文章编号：1009-

根据嵌入式网络技术的最新研究,对嵌入式设备的网络化接口技术,做了详细的分析。并以c8051f020单片机和cp2200以太网控制器为例,给出了网络接口模块设计的具体方案,阐述了系统的软硬件实现方法,对cp2200的实现进行了详细介绍,同时针对嵌入式网络的实际应用场合,对tcp/ip协议栈进行了精简,并介绍了各个模块的具体实现。

为实现喷气织机对电控系统通讯实时性、可靠性的要求,设计出一种用于连接织机各子控制系统的can总线接口模块。其中,硬件平台主要由三星公司的基于arm920t内核的嵌入式微处理器s3c2440a及microchip公司的can总线控制器mcp2515进行搭建;软件设计部分包括了wince操作系统下驱动选型、流接口函数实现、中断处理等内容。实验结果表明,该设计可以满足系统对数据传输的快速性和可靠性的要求。

嵌入式系统已经广泛应用在工厂自动化、测绘、水电、环保、国防等领域,但它们大都不具备网络互连能力,极大限制了设备使用、控制和数据交换性能,因而急需网络接口模块。结合最新计算机技术、网络技术、通讯技术,介绍了设计此嵌入式系统网络接口模块所需要的核心以太网控制器cs8900a,分析网络底层工作机理,采用高速高性能的c8051f005微控制器与以太网控制器cs8900a和接口芯片max232相连接实现网络接口模块设计,对接口电路作了详细的阐述,并对系统控制软件进行了具体的分析。该模块用途广泛,具有良好的应用前景。

本文采用wh8280键盘控制芯片在嵌入式数控系统中实现了键盘接口模块的设计。从硬件设计和软件设计两方面详细地讨论了中断方式下按键状态的采集,采用通用的输入/输出端口模拟wh8280通讯所需要的spi协议。以wh8280为核心的键盘接口模块设计方便,可靠性高,可以应用于其它嵌入式系统中。

本文介绍了一种基于tcp/ip协议的网络接口模块设计方法,可据此设计网络控制系统中的执行体与网络连接。文中采用嵌入式系统实现了tcp/ip协议,给出了硬件实现的电路原理图和软件编程的流程图,并详细介绍了软硬件实现中的关键技术。实际应用表明,采用文中方法设计的网络接口具有良好的网络通信性能,能够满足一般网络控制系统的要求。

以线切割机床控制系统为平台,主要论述了工业pc与数字信号处理器之间的pci总线通讯。围绕pci接口芯片pci9052搭建了接口通讯电路,并简要讨论了其驱动程序的开发,解决了主从机间高速数据传输问题。

提出了一种基于通用串行总线的can总线通用接口模块设计方案,硬件结构主要由msp430单片机、通用串行总线总线接口芯片ch375、can总线控制器sja1000和can总线收发器82c250构成。在此基础上,设计了软件流程及pc机端应用程序。测试结果表明,can总线通用接口软硬件设计合理,工作可靠稳定。该接口与pc机连接方便,可应用于对can网络的实时监控与数据分析,具有体积小、即插即用等特点。

为了使程控仪器可以接入不同接口的测试系统,在仪器接口平台上设计了一种仪用usb接口模块。该设计采用scpi解析模块,使仪器在更换了usb接口模块后仍可方便地进入以usb总线构建的自动测试系统。测试结果表明,插入usb接口模块的仪器能够在以scpi为控制命令的usb总线系统中稳定工作。

为了满足基于cpci总线抗恶劣环境计算机进行d/a输出的需求,提出了一种基于cpci总线接口的d/a模块的设计方法,d/a模块通过isa总线与主机通讯,在主模块的控制下,提供数字量到模拟量的转换通道。该方法包括了d/a模块的设计原理和实现过程,并重点对一些关键技术进行介绍。目前该方法已经投入使用,效果良好。

指出了rs485接口功能在自动测试系统中的重要地位,提出了一种基于vxi总线的rs485接口模块的实现方法;对寄存器地址进行合理分配,采用fpga实现软fifo为rs485通信提供数据缓冲,使用arm7内核的lpc2368控制器实现rs485通信协议和数据传输,利用max490e作为rs485总线接口驱动器,对信号电平进行转换,并同时提供信号隔离,最大传输波特率115200bps,具有±15kv的静电冲击保护,可在恶劣环境下进行通信;该模块已成功应用于某型鱼雷维修设备的自动测试系统中。

ieee1394总线又称之为"火线",是一种工业标准高速串行总线,具有可靠性好、传输速率高、扩展性强的优点;采用ti公司的链路层控制芯片tsb82aa2和物理层接口芯片tsb81ba3,设计了一种基于cpci总线的ieee1394接口模块,在嵌入式计算机中扩展了2路1394总线接口,该模块在车载指控计算机系统中得到应用,实现了图像采集和视频监控,实际应用表明模块能够在恶劣环境下可靠稳定工作。

研制了卫星通信中lxi总线收端模块,较好解决了卫星通信中小站分散、技术保障困难的问题。下变频模块采用4次变频,将射频信号变为21.4mhz与7.5mhz中频信号。数字化仪模块a/d采样,将中频模拟信号转换成中频数字信号。采用fpga电路辅助的方式实现ieee1588协议,实现了30ns同步。

介绍了一种嵌入式以太网互联方案。在微处理器中移植嵌入式实时操作系统nut/os,可以很方便地实现现场总线和以太网的互联。详细介绍了软硬件设计原理。

采用单片机加上网络接口芯片组建一种网络接口模块,对模块的网络接口芯片编写驱动程序,并选择uip这种开源的极小tcp/ip协议栈作为网络通信协议。对uip协议栈的内核函数进行适当的配置和修改,将其移植到网络接口模块中。使用该模块能实现低端嵌入式设备的网络接入。

提出了一种基于s3c2440的lxi总线模块接口电路的设计与实现方法;依据lxi总线规范的要求,采用s3c2440作为主控芯片,开发了基于arm的嵌入式web服务器,用于进行远程访问和控制,利用fpga实现基于ieee1588的lxi模块的高精度同步与触发,并利用cs8900和rj45作为网络接口芯片完成了lxi接口电路的设计;经实验表明,该接口电路性能稳定,通用性强,具有较高的同步精度,可满足lxi总线模块的应用要求。

介绍了一种基于lxi总线数字化仪模块的总体设计方案。该数字化仪模块以fpga和dsp作为采集控制和信号处理核心单元,兼容两种标准频率中频信号的采集与数据处理,采用基于ieee1588精密时钟协议提供的时间基准进行精确定时触发。软件系统在windowsnt平台上实现,开发了基于labwindows/cvi的虚拟仪器软面板,保证了模块运行的稳定性和人机界面的友好。本数字化仪模块的特点在于该模块在高性能fpga的控制下实现两种中频信号采集,最高采样频率可达130mhz,可靠性、稳定性好,具有较好的实用价值。

随着嵌入式技术的不断发展,对嵌入式cpu的要求越来越高,而总线接口单元是嵌入式cpu不可或缺的重要组成部分,它为嵌入式cpu和外设及存储器之间提供了接口控制,是决定系统性能的重要因素。深入了解总线接口单元的基本结构和设计方法对嵌入式的开发大有好处。

本文采用wh8280键盘控制芯片在嵌入式数控系统中实现了键盘接口模块的设计。从硬件设计和软件设计两方面详细地讨论了中断方式下按键状态的采集,采用通用的输入/输出端口模拟wh8280通讯所需要的spi协议。以wh8280为核心的键盘接口模块设计方便,可靠性高,可以应用于其它嵌入式系统中。

随着航天技术的进步,卫星的快速集成、测试、发射以及在轨更换成为未来航天器发展的一个重要方向,即插即用技术已成为各国研究重点。提出一种如何使传统星上传感器实现即插即用的方法。基于现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)以及usb控制器系统实现高级传感器接口模块(advancedsensorinterfacemodule,asim)设计,并举例说明如何采用可扩展标记语言(extensiblemarkuplanguage,xml)描述接口模块的电子数据表单(extensibletransducerelectronicdatasheet,xteds)信息,对xml文档的解析结果进行了分析。

本文将详细介绍接口模块在建设工程领域中的定义、功能和应用。接口模块作为建设工程项目中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。通过本文的阅读，您将深入了解接口模块的概念及其在建设工程领域中的作用。

数字化变电站中保护装置采样由自我控制的模拟数据(ad)采样转变为间接的通讯获取。分析了这种转变对保护采样值(sv)接口模块研发的新要求,建立了sv模型,分析了其映射实现并研究了采样及采样同步技术。最后对基于大型可编程逻辑器件(fpga)及同步串口(sport)总线技术研制的sv单元模块软、硬件结构进行了设计说明,该模块可根据装置需要多重配置,适用于各种类型数字化保护。