基于PSoC的飛艇智能無(wú)線(xiàn)溫度采集系統設計

1.3 PSoC系統內部框架

由于各個(gè)溫度傳感器的數據都是通過(guò)I2C總線(xiàn)傳輸給PSoC，無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊則是通過(guò)SPI把各個(gè)節點(diǎn)的數據發(fā)送給PSoC，而PSoC又通過(guò)UATR把數據發(fā)送給飛控中心處理，所以在系統中要有SPI、I2C、UART才能夠接收和發(fā)送數據，才能完成系統的整體設計。而PSoC內部則包含了這三部分，只需要調用這些模塊再配置好參數就可以與外部接口模塊進(jìn)行數據的傳輸，如圖3所示。

1.4 PSoC內部硬件搭建

PSoC Designer主要功能包括：在器件編輯器中進(jìn)行用戶(hù)模塊選擇、參數設置、引腳適配;在應用程序編輯器中編輯程序、調試以及下載程序[2，6]。

在集成環(huán)境(IDE)PSoC Designer5.0的器件編輯器中，可實(shí)現硬件模塊的搭建。本系統只用到了PSoC芯片內部的UATR、SPI、I2C模塊。系統內部硬件搭建如圖4所示。

(1)創(chuàng )建工程：選擇應用系統所要配置的芯片。

(2)用戶(hù)模塊配置：在器件編輯器中根據系統需求選擇合適的用戶(hù)模塊;將選擇的用戶(hù)模塊放置在合適的用戶(hù)模塊資源配置窗口中的基本單元DBB、DCB、ACB位置;對用戶(hù)模塊的參數設置、用戶(hù)模塊連接和引腳適配進(jìn)行配置等。

(3)用戶(hù)模塊連接：?jiǎn)螕鬠ART的輸入/輸出部分，從下拉表框中選擇一條合適的行廣播線(xiàn)與之相連即可。還可以對用戶(hù)模塊的時(shí)鐘源進(jìn)行選擇和數字模塊的輸入使能標志。

2 系統的軟件設計

I2C單元能實(shí)現完整的I2C主模式或從模式的串行通信功能，是PSoC與雙線(xiàn)I2C串行通信總線(xiàn)接口通過(guò)配置寄存器I2C_CFG來(lái)設置基本的操作模式、波特率以及選擇中斷;I2C_SC寄存器用于主設備和從設備控制數據字節流并跟蹤總線(xiàn)的狀態(tài);I2C_DR寄存器用來(lái)提供移位寄存器的讀/寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn);I2C_MSCR實(shí)現了I2C幀控制以及提供總線(xiàn)忙狀態(tài)。

SPI是串行外圍設備接口， 是一種高速同步串行通信接口。SPI接口通用的4條線(xiàn)是系統時(shí)鐘(Clock)、主機輸入/從機輸出線(xiàn)(MISO)、主機輸出/從機輸入線(xiàn)(MOSI)、輸出片選時(shí)鐘(SCLK)。SPI配置的寄存器有功能寄存器、輸入寄存器、輸出寄存器、控制寄存器CR0和數據緩沖寄存器DR0、DR1和DR2[2]。

在應用程序編輯器中編輯源代碼,只要對UART、SPI和I2C初始化和調用函數就可以實(shí)現功能。軟件設計的總體流程圖如圖5所示。

UART用于控制計算機與串行設備的通信，作為一種低速通信協(xié)議，廣泛應用于通信領(lǐng)域。UART的通信流程主要是：程序的初始化、開(kāi)UART用戶(hù)模塊、開(kāi)UART中斷、發(fā)送字符串、接收緩沖區滿(mǎn)標志等。UART通信流程圖和UART中斷流程圖分別如圖6和圖7所示。