STM32的RFID手持終端硬件設計
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2 RFID手持終端的硬件設計
2．1 主控芯片及其外圍接口的設計
主控芯片采用了ST公司生產(chǎn)的基于A(yíng)RM Cortex-M3內核的嵌入式處理器STM32F103VET6。該處理器的工作頻率為72MHz，支持多種通信總線(xiàn)，其中包括2個(gè)I2C總線(xiàn)接口、5個(gè)USART串行接口、3個(gè)SPI總線(xiàn)接口、CAN總線(xiàn)和USB總線(xiàn)。同時(shí)，該處理器還具有80個(gè)通用I／O接口、16位定時(shí)器、A／D轉換器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等功能。該處理器可以完全滿(mǎn)足本RFID手持終端的設計需求。
為了滿(mǎn)足RFID手持終端移動(dòng)使用的需求，采用了7．4 V的鋰電池進(jìn)行供電。采用了AMSIII7-5．0芯片提供5 V電壓，AMSIII7-3．3芯片提供3．3 V電壓。AMSIII7系列芯片可以輸出1A的電流，輸入電壓調節率小于0．2％，負載調節率小于0．4％，輸出電壓穩定。為了抗干擾，STM32F103VET6上的每個(gè)電源引腳都并聯(lián)了去耦合的0．1μF電容，這些電容應該盡可能地靠近電源／地引腳。
STM32F103VET6需要兩個(gè)外部時(shí)鐘源，高速外部時(shí)鐘源(HSE)和低速外部時(shí)鐘源(LSE)。HSE晶振的頻率是8 MHz，作用是產(chǎn)生精確的主時(shí)鐘，用于驅動(dòng)系統時(shí)鐘。LSE晶振的頻率是32．768kHz，作用是為片內實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供一個(gè)低功耗且高精度的時(shí)鐘源，用于時(shí)鐘或日歷等需要計時(shí)的場(chǎng)合。晶振和負載電容需要盡可能地靠近芯片的引腳，以減小輸出失真和啟動(dòng)穩定時(shí)間。負載電容值必須根據選定的品振進(jìn)行調節。當選擇負載電容值時(shí)，PCB板和芯片引腳的電容值也必須被計算進(jìn)去。這里采用了20pF的電容作為HSE的負載電容，10 pF的電容作為L(cháng)SE的負載電容。在設計PCB時(shí)，振蕩電路旁邊要避免有高頻信號經(jīng)過(guò)，走線(xiàn)長(cháng)度越短越好。
STM32F103VET6采用4線(xiàn)SPI總線(xiàn)方式與讀卡芯片CLRC632和SD卡進(jìn)行通信，并與觸摸屏控制器連接，完成觸摸屏的壓力感應；采用I2C總線(xiàn)方式與外部EEPROM AT24C64進(jìn)行通信；采用16位的I／O接口與TFTLCD模塊連接，實(shí)現系統顯示輸出；采用16位的I／O接口與鍵盤(pán)連接，最多可支持64個(gè)按鍵輸入；采用USART串行接口實(shí)現程序的燒寫(xiě)和淵試，并與無(wú)線(xiàn)通信模塊連接，實(shí)現與上位機的無(wú)線(xiàn)通信；采用USB總線(xiàn)實(shí)現與上位機的高速有線(xiàn)通信。
2．2 射頻讀卡芯片及天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的設計
本RFID手持終端使用NXP公司生產(chǎn)的CLRC632作為射頻讀卡芯片。該芯片是一種應用于13．56 MHz的非接觸式射頻標簽的芯片，支持符合ISO／IEC14443和ISO／IEC15693標準的射頻標簽。該芯片支持10 cm的最大操作距離，與NXP公司的其他射頻讀卡芯片MFRC500、MFRC530、MF RC531、SLRC400引腳兼容。該芯片可以用8位并行接口或SPI總線(xiàn)方式與微控制器進(jìn)行通信。CLRC632電路原理圖如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155039.htm
本文中的CLRC632使用SPI方式與主控芯片STM32F103VET6進(jìn)行通信。CLRC632提供了與SPI總線(xiàn)標準兼容的接口，在SPI通信過(guò)程中作為從設備。SPI總線(xiàn)時(shí)鐘信號SCK由微控制器產(chǎn)生，主控芯片使用MOSI數據線(xiàn)向CLRC632發(fā)送控制信息，CLRC632使用MISO數據線(xiàn)向主控芯片發(fā)送數據。
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