MSP430單片機在PTN產(chǎn)品中的應用
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TSS-5系統采用Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統，選取MSP430F5508作為通用單板控制器，所有的單板都共用一個(gè)微控制器固件版本。微控制器的串口有兩個(gè)工作模式：BSL模式和APP模式。微控制器用BSL模式去下載微控制器的固件版本，APP模式用于正常工作。如圖2所示，在A(yíng)PP模式下TSS-5微控制器的通用功能包括：和主板通訊，儲存單板的資源詳細信息(RI)，探測槽位號和鎖存器狀態(tài)，控制單板LED燈，監控單板的電壓、電流，通過(guò)集成的溫度傳感器監測單板溫度，通過(guò)模數轉換模塊(ADC)采集和上報單板告警。
對于一些特殊功能單板，微處理器提供特殊功能，比如電源板上的微處理器還支持控制48 V電壓開(kāi)關(guān)，Access板上的微處理器支持保護切換。I／O板上微處理器通過(guò)USB接口支持FPGA下載更新，對于A(yíng)HSM板，微處理器還用于輸出告警到外接報警器，A4GFX板上的微處理器還要支持讀取SFP信息，P16FE8X和A8GFE板上的微處理器要支持重置時(shí)鐘，而風(fēng)扇板上的微控制器還要支持控制風(fēng)扇速度。對于風(fēng)扇板，MSP430首先通過(guò)APP接口接受用戶(hù)設定的目標風(fēng)扇速度，然后通過(guò)模數轉換模塊(ADC)實(shí)時(shí)采集當前風(fēng)扇速度，再采用優(yōu)化算法(如最小二乘法)控制風(fēng)扇速度，將風(fēng)扇速度控制在一個(gè)相對穩定的狀態(tài)，如果風(fēng)扇速度一直無(wú)法達到目標風(fēng)扇速度，則上報告警。
2011年7月TSS-5發(fā)布第一個(gè)版本，對系統作了大量的實(shí)驗，并針對每一種單板，詳細測試了各項功能，實(shí)驗結果表明TSS-5具有穩定的性能。比如風(fēng)扇速度實(shí)際輸出如圖3實(shí)線(xiàn)1，比如燒寫(xiě)單板的資源詳細信息(RI)的僅需要2 s，如圖4所示。
3 結論
研究結果表明TSS-5采用MSP430作為通用單板控制器，為T(mén)SS-5帶來(lái)很多優(yōu)勢。微處理器集成的EEPROM，數模轉換器以及閃存，為T(mén)SS-5節省了單板體積、成本以及功耗。在TSS-5系統中，所有單板共用一個(gè)微處理器固件版本，有利于開(kāi)發(fā)和調試，更便于以后維護和升級。MSP4 30F5508FLASH型的微處理器還有十分方便的開(kāi)發(fā)調試環(huán)境，在TSS-5初期調試階段，采用先通過(guò)JTAG接口下載程序到FLASH內，再由JTAG接口控制程序運行、讀取片內CPU狀態(tài)，以及存儲器內容等信息調試，在穩定階段，TSS-5采用BSL模式擦寫(xiě)FLASH存儲器，下載固件版本。這種以FLASH技術(shù)、JTAG調試、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境結合的開(kāi)發(fā)方式，也給TSS-5產(chǎn)品帶來(lái)研發(fā)方便、成本低廉、產(chǎn)品實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)微處理器豐富的外圍模塊功能，比如USB接口，為產(chǎn)品提供了將來(lái)的功能擴展空間。
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