基于A(yíng)RM7控制器――LPC2214的中英文翻譯器

為了改進(jìn)某焊接設備只能輸出打印英文單據的情況，設計了由高性能ARM7控制器——LPC2214為核心的英文轉中文翻譯器，詳細論述了具體的硬件電路和優(yōu)化的軟件算法的設計原理，實(shí)驗結果表明，翻譯器對輸入的英文數據量的大小無(wú)任何限制，能夠顯著(zhù)降低系統硬件資源需求且能大大提升打印速度。

　　基于某焊接設備存儲大量數據需要通過(guò)打印機輸出，但由于該設備及其配套的微型熱敏打印機只能英文打印，不能中文打印的問(wèn)題，從而影響用戶(hù)閱讀。另外，原有的配套英文打印機具有打印速度緩慢、每一組數據間隔過(guò)大，浪費紙張等缺點(diǎn)。因此，為了解決上述問(wèn)題，根據實(shí)際工程項目應用需要，提出一種基于ARM的英文轉中文的翻譯器設計方案，該設計是在原有設備和支持中文打印的熱敏打印機之間增加一塊以ARM為核心的電路板作為英文轉中文的翻譯器，接收設備傳輸的英文數據，然后通過(guò)優(yōu)化算法轉換成中文，能夠邊接收邊打印輸出。該系統設計從實(shí)驗結果來(lái)看，打印輸出效果良好，整個(gè)打印過(guò)程快速迅捷，每一組數據間隔可調，能夠節省大量紙張。

　　1 系統硬件電路設計

　　翻譯器的系統結構框圖如圖l所示，它主要包括供電電源、核心控制器LPC2214和雙串口接口以及啟動(dòng)和ISP控制接口等電路。該系統設計采用優(yōu)化的系統軟件算法，能夠節省大量硬件資源需求。由于數據量非常大且要求快速打印，通常情況會(huì )增加一塊容量很大的SRAM來(lái)接收英文數據，然后再進(jìn)行比較翻譯打印輸出。而本系統由于采用了環(huán)形接收／發(fā)送緩沖區以及前后臺程序方式，這樣就無(wú)需增加SRAM，能夠實(shí)現邊接收邊打印，而且系統硬件電路設計簡(jiǎn)單明了。

　　1．1 供電電源電路

　　圖2給出了系統的供電電源電路，從圖中可看出電源輸入端只需一種12 V左右的電壓輸入，經(jīng)過(guò)7805首先降至5 V，以滿(mǎn)足通常5 V供電，而且還滿(mǎn)足低壓差的穩壓器SPXlll7的輸入要求。由于LPC2214需要2組電源電壓輸入：3．3V和1．8V，因此，5 V電壓再經(jīng)過(guò)SPXlll7-3．3和SPXlll7-1．8分別輸出3．3 V和1．8 V給LPC2214供電。另外，圖2中的VDl二極管是為防止反接電源燒毀電路而設計的。

　　1．2 LPC2214及其啟動(dòng)控制電路

　　LPC2214是PHILIPS公司生產(chǎn)的一款基于ARM7核的32位高性能處理器，應用廣泛。其內部包括256 KB的Flash和16KB的SRAM，片內的128位寬的存儲器接口和獨特的加速結構使得該處理器可以在高達60 MHz的工作頻率下運行。此外，通過(guò)外部存儲器接口可將存儲器配置成4組，每組容量高達16 MB，此外，片內還集成了多種外設，包括雙串口、8路A／D采集通道、I2C接口和SPI接口、支持32個(gè)中斷請求的中斷控制，以及多達112個(gè)通用I／O口。由于集成度非常高，所以不必像5l單片機那樣需擴展很多的外部器件，大大簡(jiǎn)化了系統硬件電路設計。圖3給出英文轉中文翻譯器的核心控制器LPC2214的啟動(dòng)控制電路。在圖3中，LPC2214的P2．26和P2．27引腳均需外接一只上拉電阻，在系統復位后將從片內Flash的地址0x00000000處開(kāi)始運行程序。另外P0．14引腳接有一只上拉電阻，用于禁止ISP(在系統編程)，如果想要使能ISP，將跳線(xiàn)JP3短接即可。

　　1．3 雙串口接口電路

　　LPC2214包含2個(gè)串行接口，分別為UART0和UARTl，恰好符合該系統設計應用要求，這2個(gè)串行接口分別與設備和打印機相連。由于設備和打印機都要求標準的RS232串行傳輸，而LPC2214是3．3V電平，所以使用了2片SP3232E進(jìn)行RS232電平轉換，如圖4所示。LPC2214通過(guò)端子J2的CTSl信號檢測打印機存在并通過(guò)端子Jl的DTR信號通知設備；而通過(guò)端子J2的RXDl(BUSY)信號檢測打印機內部緩沖區是否溢出；當LPC2-214內部接收緩沖區存滿(mǎn)時(shí)，通過(guò)端子J1的CTS信號通知設備暫停傳輸數據。