智能采集設備仿真系統設計與實(shí)現
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1．2 仿真系統體系結構
智能采集設備仿真系統由3層結構組成。體系結構如圖3所示。最底層是硬件部分，硬件核心控制器采用ARM9架構的32位CMOS微控制器，還有內存SDRAM、閃存FLASH以及通信接口硬件部分。中間層是系統層，它負責整個(gè)系統的資源調配，主要包含系統內核、硬件驅動(dòng)程序，以及通信協(xié)議部分。最上層是運行仿真程序和CVM虛擬機的應用層，CVM虛擬機是運行仿真程序運行必不可少的部分，CVM具有完好的網(wǎng)絡(luò )功能，支持Java編寫(xiě)的仿真程序。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/148397.htm
2 系統硬件設計
系統硬件部分主要由5個(gè)模塊組成如圖4所示。包括：協(xié)議處理模塊、電源電路模塊、網(wǎng)絡(luò )接口模塊、串行通信接口模塊和JTAG接口模塊。
協(xié)議處理模塊是系統的控制中心，任務(wù)調度、通信協(xié)議、功能協(xié)調都需要這個(gè)模塊的支持，該模塊具有較高的可靠性和穩定性。它由微控制器S3C2440AL-40，內存SDRAM，閃存NAND FLASH，NOR FALSH以及電源穩壓芯片構成。
網(wǎng)絡(luò )接口模塊采用DAVICOM公司的芯片DM9000。由于S3C24如AL-40芯片內部并沒(méi)有以太網(wǎng)的處理模塊，所以使用DM9000作為100 MHz的網(wǎng)
絡(luò )接口芯片。該芯片是一款完全集成的快速以太網(wǎng)MAC控制器，支持32位接口訪(fǎng)問(wèn)內部存儲器。此外該模塊還有一個(gè)型號為H1102NL的網(wǎng)絡(luò )濾波器芯片，起到信號過(guò)濾、隔離的作用。串口通信模塊采用應用最廣泛的RS 232串口標準。JTAG接口模塊在系統軟件的移植和調試時(shí)起到重要作用，通過(guò)外部的JTAG調試電纜或仿真器與該系統連接。
系統中的協(xié)議處理模塊使用天嵌公司的TQ2440核心板，采用6層軍工布線(xiàn)設計，運行穩定。該模塊通過(guò)192個(gè)外圍引腳引出了S3C2440AL-40控制器的大部分功能。其他硬件電路選擇了天嵌TQ2440開(kāi)發(fā)板底板的部分功能，根據其底板自主設計了仿真系統硬件部分。
2．1 電源電路模塊
S3C2440AL-40 CPU的內核供電電壓是1．25 V，I／O接口是3．3 V供電，在核心板上使用經(jīng)過(guò)低噪聲、低壓差線(xiàn)性穩壓源MAX8860EUA穩壓芯片，為CPU內核提供所需電壓1．25 V。I／O接口使用的3．3 V電壓由穩壓芯片AS2815AR-3．3提供，仿真系統采用的輸入電源是5 V，經(jīng)過(guò)穩壓芯片穩壓，可為系統提供3．3 V的電源。
2．2 網(wǎng)絡(luò )接口模塊
現如今很多智能采集設備都是采用網(wǎng)絡(luò )接口作為數據傳送通道，例如溫度采集設備DA100，MX100，DA100的采集模塊DS600或DS400也都是通過(guò)網(wǎng)口串聯(lián)的。網(wǎng)絡(luò )接口是仿真設備必不可少的接口。
DM9000芯片作為網(wǎng)絡(luò )通信的主芯片，它是100Mb／s自適應以太網(wǎng)芯片，采用的封裝是QFP-100P，支持16位數據總線(xiàn)寬度，具有低功耗的特性，有很強的數據處理性能。
它和微控制器的引腳連接如圖5所示，IOR，IOW分別為處理器讀寫(xiě)信號；AEN為片選信號與NGCS4連接；IOWAIT引腳為處理器命令就緒信號，低電平時(shí)候說(shuō)明上一條處理器命令還沒(méi)有結束，這條指令等待；LDATA(0-15)是16位數據總線(xiàn)、NRESET是復位信號；CMD是訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型信號，低電平訪(fǎng)問(wèn)地址端口，高電平訪(fǎng)問(wèn)數據端口；EINT7是外部中斷信號。
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