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   為擴展工業(yè)操控領域的中心功用并豐厚其接口操作，本文提出一種根據(jù)AT91RlM9200微操控器的智能化多總線測控模塊的規(guī)劃辦法以及體系的構(gòu)建架構(gòu)，并給出顯現(xiàn)接口的軟、硬件處理計劃。該模塊使用嵌入式體系處理了顯現(xiàn)接口完成困難的問題，具有較好的實踐使用前景。

導言
MultiBus―CPU模塊是根據(jù)AT91RM9200微操控器的智能化多總線測控模塊。該CPU模塊首要完成對下位機的操控，并建立根據(jù)Modbus―RTU總線協(xié)議的總線通訊體系結(jié)構(gòu)，讓體系設備能夠無縫接入根據(jù)Modbus―RTU形式的總線體系，牢靠、實時、精確地完成工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集、信號輸出等功用；一起，供給規(guī)范視頻接口用于顯現(xiàn)16位色圖像，供給規(guī)范音頻輸入輸出接口用于完成錄放音功用。該模塊作為嵌入式開發(fā)環(huán)境的中心，可完成人機界面的交互操作和顯現(xiàn)、海量數(shù)據(jù)的存儲、多串口、多USB口、音頻信號輸入輸出、以太網(wǎng)口等接口；運轉(zhuǎn)Linux操作體系，能夠快速建立面向使用的嵌入式使用體系。

1 MultiBus―CPU模塊軟件規(guī)劃計劃
為了滿意實踐使用對實時性的要求，MultiBus―CPU模塊軟件選用了Linux2．6．21操作體系。其間，Linux2．6的內(nèi)核使命能夠被搶占，這一特性使得Linux2．6內(nèi)核適用于實時體系和嵌入式體系中。驅(qū)動程序在Linux環(huán)境下進行開發(fā)，使用層選用規(guī)范的通訊協(xié)議――Modbus協(xié)議，操控設備能夠連成工業(yè)網(wǎng)絡進行會集監(jiān)控。經(jīng)過共同的Modbus接口，MultiBus―CPU模塊與擴展下位機均可作為對等設備在工業(yè)網(wǎng)絡中進行對話，使得各個設備無縫接入到工業(yè)操控網(wǎng)絡中。MultiBus―CPU模塊支撐現(xiàn)階段工業(yè)測控體系中最常用的以太網(wǎng)(UDP)通訊及RS485通訊協(xié)議。因而，本模塊在與其他功用模塊進行通訊時，選用Modbus―RTU數(shù)據(jù)通訊方法，使用以太網(wǎng)(UDP)／RS485總線進行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接納，完成對各功用模塊的會集監(jiān)控。軟件總體結(jié)構(gòu)如圖l所示。

2 MulitiBus―CPU模塊硬件規(guī)劃計劃
硬件規(guī)劃原理圖如圖2所示。MultiBus―CPU模塊選用Atmel公司的AT91RM9200為主處理器，交融了ARM920T ARM Thumb處理器。其作業(yè)于180 MHz時功用高達200 MIPS；具有存儲器管理單元，能夠運轉(zhuǎn)Linux等實時操作體系；具有10／100 Base―T型以太網(wǎng)卡接口，只需外擴一個PHY即可完成以太網(wǎng)通訊；具有USB 2．O全速(12 Mb／s)主機雙端口，能夠擴展鍵盤、鼠標、U盤等規(guī)范外設。

主處理器AT91RM9200具有5個串口：1個DEBUG串口，規(guī)劃為RS232接口，能夠直接銜接PC的串口進行調(diào)試；1個RS485接口，能夠與其他功用模塊的RS485接口組成網(wǎng)絡；其他3個串口均規(guī)劃為RS232接口。
經(jīng)過CPU模塊的外部總線和Epson公司的S1D13506顯現(xiàn)芯片擴展了一個VGA接口，分辨率為640×480，256色。IS41LVl6100為其供給獨立顯存，容量為1M×16位，支撐EDO PAGE形式。
GL850A芯片是一個低功耗的USB 2．0 HUB操控器，AT91RM9200自身的USB HOST接口經(jīng)過GL850A芯片擴展為4個USB HOST接口。
DS3231是精度十分高的I2C集成實時時鐘。其精度在0～40℃內(nèi)高達±2 ppm，在-40～85℃內(nèi)精度可達±3．5ppm；板載電池，掉電后能夠堅持時刻；可為體系供給秒、分、小時、日、日期、月、年等信息，具有主動閏年調(diào)整功用。
WM8731是一個低功耗網(wǎng)絡音頻編解碼器(CO-DEC)，具有輸出功率放大器和可編程采樣速率設定功用。WM8731芯片經(jīng)過I2S接口與CPU銜接，為CPU模塊擴展了音頻信號的輸入輸出接口，使體系具有音頻采樣功用，音頻信號數(shù)字化后能夠經(jīng)過以太網(wǎng)傳送。
DM9161為10／100M快速以太網(wǎng)物理層單芯片收發(fā)器，H1102為網(wǎng)絡阻隔變壓器，用于完成10／100M自適應的牢靠網(wǎng)絡傳輸功用。
MultiBus―CPU模塊經(jīng)過添加顯現(xiàn)操控芯片及其驅(qū)動完成了顯現(xiàn)接口，體系運轉(zhuǎn)信息能夠直接經(jīng)過VGA顯現(xiàn)器顯現(xiàn)出來，大大提高了人機交互的可操作性。

3 顯現(xiàn)模塊硬件規(guī)劃計劃
3．1 接口芯片挑選
接口芯片選用Epson公司出產(chǎn)的大規(guī)模顯現(xiàn)操控器S1D13506。它是以SEDl354操控器為根底發(fā)展起來的具有更多功用的LCD顯現(xiàn)操控器，支撐全類型、大規(guī)模的LCD及CRT／TV顯現(xiàn)器。S1D13506內(nèi)置RAMDAC(Random Access Memory Digital-to-Analog Converter，隨機數(shù)模變換記憶體)硬件X-Y軸轉(zhuǎn)置二維加速器，共有114個寄存器，能夠靈敏地設置各種不同的顯現(xiàn)方法。
3．2 接口硬件規(guī)劃
S1D13506與處理器的接口選用通用類型總線(包含數(shù)據(jù)總線、地址總線、操控總線)。接口界說如表1所列。芯片所用像素時鐘CLKl、CLK2是由同步信號發(fā)生器ICSl523來供給的，外接1M×16位的EDO-DRAM IS41LVl6100。

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