ARM同步串行控制器SSC

AT91RM9200理器同步串口SSC的特性分析与应用

2008-09-24 嵌入式在线收藏| 打印

1 引言

电信网和因特网是两大网络系统，必然存在两个网络数据或信息的互通问题，例如：VoIP、混合视频会议等新业务。

E1接口和以太网接口分别是电信网和因特网使用最为普遍的接入端口，设计一个嵌入式网关设备，通过这两种端口将两大网络连接起来就显得尤为迫切、重要。本文介绍的AT91RM9200处理器处理能力强、接口丰富，内部集成了同步串口和以太网接口，是嵌入式小型网关控制器的理想选择。

2 AT91RM9200和DS21554

AT91R M9200内部集成了一个ARM920T—ARM Thum b处理器，在180 MH z时钟时运行速度高达200 MI／s；内部有16 KB的数据Cache、16 KB指令Cache、写缓冲区、全功能的MMU(存储器管理单元)；片内带有调试通道的仿真器、16 KB的SRAM和128 KB的ROM，支持SDRAM、SRAM、Burst Flash，无缝连接CompactFlashTM，SmartMediaTM和NAND Flash；增强型的时钟产生器和电源管理控制器，包括周期性中断、看门狗和带有报警中断的实时时钟；带有8个优先级、可单个屏蔽中断源、7个外部中断源和一个快速中断源；122个可编程I／O引脚(多功能复用)；20通道D MA(直接存储器存取)控制器；10／100 Base-T型以太网控制器及介质无关接口MII，全速USB 2.0接口(12 Mb／s，2主1从)，3个同步串行控制器(SSC)，4个通用同步／异步串口(USAR T)，主机／从机串行外设接口(SPI)，两线接口(TWI)，两个3通道16位定时／计数器(TC)。超强的处理能力和丰富的接口使得该处理器广泛应用于各种嵌入式通信和控制系统中，尤其是同步串口和以太网接口，使其可以作为网关设备核心处理器。

电信网中数据以TD M(时分复用)形式传输，采用E1帧结构，相应网络接口包括电气接口和帧结构，符合ITU-T的G.703／G.704

规范或者国标GB7611。DS21554是一个符合该规范的E1成帧器集成电路，内部集成了线路接口和成帧器，其主要性能有：符合规范的完整PCM30／32 E1收发器：内含一个64 KB缓冲器的HDLC控制器；8 bit并行控制器接口；提供随路信令(CAS)、共路信令(CC S)和CRC4帧格式；回环测试功能；HDB3编码的线路接口等。线路接口支持75 Ω同轴电缆或者120 Ω双绞线连接；背板接口可以根据需要在主、从模式下工作，提供同步接收、发送数据信号(RSER／TSER)，收发帧定位信号(RSYNC／TSSYNC)，收发时钟信号(RS YSCLK／TSYSCLK)；四个DS21554可以实现背板信号菊花链连接，提供8192 KB／s字节复用同步数据流。

3 SSC特性分析

AT91R M9200提供三个独立的同步串行控制器(SSC)与外部器件进行同步通信。它支持音频和电信应用中常用的串行同步通信协议，如I2S、短帧同步、长帧同步方式等。

每个SSC包含独立的接收器、发送器以及一个时钟分频器。发送器／接收器分别有三个信号引脚：数据TD／RD信号、时钟TK／RK信号及帧同步。TF／RF信号，由于这些引脚与通用I／O引脚复用，初始化程序必须配置使其在SSC模式下工作；每帧最多由16个32位字组成，可编程设定为自动启动或在帧同步信号检测到不同事件时启动。SSC与内部两个32位专用外设数据直接存取控制器P

DC(Pe-ripheral DMA Controller)通道连接，可在没有处理器干涉的情况下进行连续的高速率数据传输。初始化程序配置使每帧为16个16位半字即每帧32字节，与E1帧对应；串口发送／接收时钟由其工作模式决定，从模式时，TK／RK和TF／RF均为输入端子，由外部提供时钟和帧定位型号。主模式时，TK／RK和TF／RF均为输出端子，对E1成帧器提供时钟和帧定位信号，此时，时钟信号TK／RK来源非常灵活。

内部发送时钟TCLK(接收时钟RCLK)来源非常灵活，可以来自处理器主时钟MCK经SSC分频后得到的分频时钟D_CLK、TK引脚(RK引脚)或者RCLK(TCLK)，如图1所示。处理器内部主时钟MC K通过初始化程序配置时钟选择器、预分频器和分频器得到MCK，再经过SSC分频器使得分频时钟D_CLK为2.048 Mb／s，如图2所示。主模式下帧定位信号TF／RF也非常灵活，通过配置相关寄存器，可以使其为正脉冲或者负脉冲，脉冲宽度可以调节，与发送／接收信号的相位关系也可以灵活调整，能够与标准的E1成帧器背板信号直接连接。数据流中可以发送或者接收一个特定标记数据(帧同步数据)，类似于E1帧结构中的帧同步数据。每帧起始位置可以通过寄存器设置，帧脉冲生效后，数据起始位置与时钟信号有关，主要有4种模式：连续、TK／RK上升或下降沿触发、TK／RK高或低电平触发、TK／R K电平变化或沿跳变触发，如图3所示，接收起始模式与发送类似。

发送数据或者接收数据帧格式由发送器帧模式寄存器(SSC_TFMR)以及接收器帧模式寄存器(SSC_RFMR)编程设定，可以分别设置的参数有：

启动数据传输条件；

帧脉冲前沿到第一个数据位的延时；

数据长度(DATLEN)；

每帧传输的数据数(DATNB)；

帧同步数据寄存器长度(FSLEN)；

比特意义：高位或低位在前(MSBF)。

上述设置可以配置SSC同步串口每帧长度最大为512位长，由于E1帧格式每帧固定长度8×32位=256位，因此，配置适当SSC 相关寄存器不仅可以保证SSC同步串口与E1接口时钟、帧脉冲、收／发数据等时序一致，而且数据帧格式也能保持一致。

专用外设数据直接存取控制器PDC(PeripheralDMA Controller)用于UART、USAR T、SSC、SPI、MC等片上串行外设与片内、片外存储器间传输数据。使用外设数据直接存取控制器能够提高数据传输能力，减轻处理器运行负担。这样显著降低了外设与存储器之间数据传输所需的时钟周期数，因此也提高了微控制器的性能，使处理器工作更有效。PDC通道是成对构建的，每对对应一个指定的外设。通道中一个负责接收、另一个负责发送。PDC用户接口集成在每个外设存储空间中，它包括：1个32位存储器指针寄存器、1个16位传输计数寄存器、1个32位寄存器(用作下个存储器指针)、1个16位寄存器(用作下个传输计数)。

外设使用发送与接收信号触发PDC传输，在传输数据过程中，相应的外设产生一个传输结束中断请求结束本次传输。三个独立的S SC同步串口对应三对PDC。

PDC与SSC传输数据特性为：存储器到SSC的传输需一个主机时钟周期，SSC到存储器间的传输需两个主机时钟周期。

配置PDC通道可以控制各个通道的数据传输，PDC通道的用户接口集成在与其对应的SSC外设接口上(偏移0x100)。

每个SSC包含4个32位指针寄存器(RPR、RNPR、TPR及TNPR)与4个16位计数寄存器(RCR、RNCR、TCR及TNCR)。缓冲器的大小(传输数据数量)在内部16位传输计数寄存器中配置，可在任意时刻读取每个通道待传输数据的大小。通过定义存储器访问的首地址位置，在32位存储器指针配置存储器基地址，可在任意时刻读取下一次传输的存储空间位置和待传输的数目。PDC有专门的状态寄存器指示各通道传输是否使能，各通道工作状态指示位于SSC状态寄存器中。设置PDC传输控制寄存器的TXTEN／TXTDIS与R X TEN／R XTDIS位可使能和(或)禁用传输，这些控制位使能时，可以安全读取指针及计数寄存器，在读取的过程中不会有危险。

每个PDC通道有一个内部的32位存储器指针，每个存储器指针可指向存储空间的任意位置(片上存储器或外部总线接口存储器)。根据传输类型的不同(字节、半字或字)，外设传输的存储器指针以1、2或4增加。若PDC工作时对存储器指针重新编程，传输地址改变，在新地址执行PDC传输。

每个PDC通道有一个内部16位传输计数器用来计算已传输块的大小。每次数据传输完成后计数器减一。当计数器到零时，传输完成，PDC停止传输数据。若下一个计数寄存器(Next Counter Regis-ter)等于零，PDC禁用触发并激活相关的外设结束标志。若PDC工作时修改计数器值，PDC使用新值开始计数。每个通道中，有两个状态位来标识传输结束，这些位直接映射到外设状态寄存器。当写入一个计数器寄存器(计数器或下次计数器)时，外设结束标志自动清零。

当SSC接收到一个外部字符时，它向PDC发送一个接收就绪信号，PDC再向系统总线请求访问，当访问得到许可，PDC开始读取外设接收保持寄存器(RHR)并触发存储器写操作。每次传输后，相关PDC存储器指针递增，而待传输数目递减。当达到存储器块大小时，向外设发送一个信号并停止传输。对于发送数据传输，处理过程与上述相反。

4 同步串口SSC的典型应用

SSC同步串口特性决定了AT91RM9200不仅可以用于工业控制领域，而且可以很方便地用于电信设备。它能够直接与I2S总线接口的音频编解码器、符合电话接口的PC M编解码器连接，如图4所示。更主要的是，它可以提供三个独立接口，直接和电信应用中的E 1接口连接，高性能内核AR M920T可处理高速同步数据流。因此，借助于内部提供的10M／100Mb／s以太网接口，将AT91RM9200作为E1与以太网转换的网关核心处理器是一个理想的选择。

在网关应用中，SSC包含独立的接收器、发送器及时钟分频器。每个发送器及接收器分别有3个信号引脚：数据TD／RD信号、时钟TK／RK信号及帧同步TF／RF信号，可以直接与E1成帧器DS21554的背板对应信号连接。网关可以在主、从两种模式下工作，主模式时，DS21554不需要跟踪上级同步时钟；从模式时，跟踪上级同步时钟。前者，同步串口SSC不需要单独时钟电路，配置AT91R M9200 SSC寄存器，使SSC接口工作在主动模式，产生时钟和帧定位信号，提供给DS21554，也可以直接将TK／TF连接到RCK／RSY，同时断开RK／RF。若为后者，网关为一个电信系统中的终端，通过配置寄存器使SCC接口工作在被动方式，TK／TF／RK／R F和TCK／TSS／RSS／RCK一样，均为输入信号端子，提取接收时钟，通过锁相环同步后产生时钟和帧定位信号。不论哪种形式，配置时钟信号均为2 048 kHz，32个时钟周期出现一个帧定位信号以满足E1帧格式，参考器件手册，可以通过调整DS21554和AT91R M9200寄存器设置，使得SSC信号时序和E1成帧器背板信号时序匹配。根据实际需求，三个SSC同步串口可以同时连接三个E1成帧器，考虑到音视频数据流量和以太网有效吞吐能力，有效数据量达2 Mb／s～6Mb／s，可满足不同应用的音视频数据传输，如图5所示。

5 结束语

基于AR M内核的处理器是目前嵌入式系统的主流，但是，同时内置同步串口和10 Mb／s～100 Mb／s以太网接口的AR M处理器为数却很少。AT91R M9200处理器集成了同步串口和以太网控制器，是一款高性能处理器。本文重点分析了该处理器的同步串口特性，介绍其具体应用。采用此器件，笔者实现了VoIP网关设备，性能稳定，可靠性高而且成本低。

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研华ARK-3420适用于信息管理的酷睿双核嵌入式工控 机 作为全球产业计算机(IPC)与自动化设备领导厂商的研华公司近期新推 出了一款酷睿双核嵌入式工控机产品– ARK-3420。研华嵌入式工控机ARK-3420 支持Intel® Core™2 Duo 处理器并且拥有内置Intel® GME965 芯片组。此外，它还具有功能强大的处理器和显示性能，支持 PCI/PCIe 扩展和双SATA HDD，因此ARK-3420 能够满足各种不同应用，包括 灵活的扩展性能 ARK-3420 提供了5 种扩展插槽选择：1) 2 PCIs;2) 2 PCIe x1;3) 2 PCIe x4;4) 1 PCI + 1 PCIe x1;5) 1 PCI + 1 PCIe x4。其前面板上设置有6 个功能键，经过编程可实现管理、升级、联网、维护、显示和报告功能。ARK-3420 支持 宽范围DC 电源输入：9 V ~ 34 V;支持多达2 个2.5 SATA HDD，能够为用户 提供充裕的存储空间。ARK-3420 所有的电子原件都由一个坚固紧凑、密封铝 制机箱保护，为设备提供了良好的抗冲击、抗震动和防尘等特性，非常适合恶 劣环境中的各种应用任务。此外，机箱还提供了良好的EMI 保护和被动冷却无 风扇散热系统。无风扇的操作环境大大降低的操作噪音。ARK-3420 的尺寸仅 为220 mm x 102.5 mm x 200 mm (8.66 x 4.04 x 7.87)，非常适合空间有限的应用环境中。ARK-3420 可以轻松地作为独立、壁挂式和台式应用，还可嵌入到其 它应用设备中。 杰出的显示特性 Intel® GME965 芯片组采用Intel® Clear Video 技术，能够提供清晰的图像和多重视觉效果。ARK-3420 提供了1 个用于双显示的DVI-I 接口、6 个USB 2.0 接口、2 个Giga LAN 端口、1 个音频接口、4 个COM 端口和2 个

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高速伺服总线及接口在数控行业的发展概况 ——机自14班2110101092 牛善涛在计算机系统中，总线接口对整个系统的性能和功能都有直接影响，有关专家预测，在下一世纪里，串行总线将逐渐取代并行总线。 在数控系统中，个人计算机技术与数控技术越来越紧密地结合，由此而产生的具有开放性的PCNC数控系统，正在取代传统形式的数控系统，并成为市场的主流产品。计算机总线结构的变革，必将影响数控系统的体系结构，串行总线的应用将极大地改变现有的传统数控系统的结构形式。 串行总线的优点： 同并行总线相比，串行总线具有许多优点。串行总线连接引脚数量少，连接简单，成本较低，系统可靠性高。串行总线对系统体系结构具有重大的影响，它的应用有助于数据流计算机体系结构的实现。 对于高速计算机系统，串行总线比并行总线更容易使用。在并行总线中，传输数据的各个位必须处于一个时钟周期内的相同位置，频率越高，对器件的传输性能和电路结构要求越严格，系统设计难度加大，致使系统成本提高，可靠性降低。相比之下，使用串行总线时，数据的各个位是串行传输的。在串行总线设计时，既可以嵌入时钟信号作为同步信号，也可以采用锁相环的时钟恢复方式；同并行总线相比，串行总线的传输线效应比较容易处理，从而降低设计难度和系统成本。 另外，以串行信息包为基础的系统，不需要编写驱动程序。当断开任何一根互连线，对全部信息包进行解码时，串行总线将这些信息包移入存储器并中断处理器，这是一种局部的中断或事件。随后微处理器将查看这些信息包，而不需要用驱动程序进行上述工作。系统将成为一种信息传递系统，而不是事件驱动系统。 外围串行总线方式，如IEEE-1394/火线和USB(通用串行总线)，已能成功应用。某些供应商准备采用某种串行总线方式替代PCI(外围器件互连)系统总线。

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嵌入式智能家居控制系统设计发展策略 伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义[1]。目前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，但是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想[2]。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet和GPRS模块，则用户可以通过远程登录界面来了解家居环境信息[3]。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG高效压缩算法对视频图像进行压缩[2]，用户不仅可以通过浏览器监测家居环境信息，还可以访问Web服务器中的视频，同时，GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性[4]。 1 系统架构 系统采用S3C2440处理器作为主控芯片，该芯片是基于ARM920T 内核的RISC微处理，S3C2440处理器内部集成了很多控制器接口，便于与外部器件连接。整个系统通过传感器检测家居环境，USB摄像头采集视频数据。当系统接入Internet，用户就可以登陆家居管理主页，查看各种传感器的数据信息，操作室内照明灯，还可以浏览家居画面。当室内有危险时还能触发本地蜂鸣器报警，并能通过GPRS通信系统向用户发送紧急短信。整个系统的结构如图1所示。 图1 系统结构框图

1.1 硬件设计 （1）嵌入式微处理器 本设计使用TX2440A开发板进行设计。采用S3C2440处理器作为主控芯片，主频可以达到400 MHz，具有MMU管理单元、控制器、支持外部存储器，板载64 MB SDRAM，256 MB NAND Flash，LCD显示部分为3.5英寸TFT真彩色液晶屏，网络芯片为DM9000，1个10M 以太网RJ-45接口，4个USB Host，1个USB Slave B型接口。TX2440A 开发板上还扩展了丰富的接口，如蓝牙接口、CAN接口、ZigBee接口等，方便进行软件调试以及系统测试。 （2）视频采集模块 采用了ZC301摄像头，利用Linux提供的Video4 Linux API函数对USB摄像头采集视频数据[4]，然后将视频数据通过内部总线发送到视频流服务器MJPG-streamer上[2]，视频流服务器将视频图像数据进行压缩后，采用TCP/IP协议进行远程传输，再通过CGI函数集实现客户端与服务器的之间的交互，远端客户机通过浏览器就可以查看现场监控画面[1]。 （3）传感器模块 本系统采用DS18B20温度传感器采集室内温度；采用HIH-4000湿度传感器采集室内的湿度；采用DSM501A粉尘传感器来检测室内粉尘浓度；采用PIP探头LH1778为核心的检测电路来检测是否有人员入侵，并利用蜂鸣器进行本地报警和GSM短信报警。这些传感器模块通过S3C2440 的I/O口接到控制中心，并把采集到的信息发送到

串行通信接口典型应用举例

串行通信接口典型应用举例 SCI_FLAG .usect ".data0"，1 ;SCI标志寄存器 TXD_PTR .usect ".data0"，8 ;发送的数据存放区 RXD_PTR .usect ".data0"，8 ;接收到的数据存放区 .include "F2407REGS.H" ;引用头部文件 .def _c_int0 ;（1）建立中断向量表 .sect ".vectors" ;定义主向量段 RSVECT B _c_int0 ;PM 0 复位向量 1 INT1 B GISR1 ;PM 2 中断优先级1 4 INT2 B PHANTOM ;PM 4 中断优先级2 5 INT3 B PHANTOM ;PM 6 中断优先级3 6 INT4 B PHANTOM ;PM 8 中断优先级4 7 INT5 B PHANTOM ;PM A中断优先级5 8 INT6 B PHANTOM ;PM C 中断优先级6 9 RESERVED B PHANTOM ;PM E (保留位) 10 SW_INT8 B PHANTOM ;PM 10 用户定义软件中断— … SW_INT31 B PHANTOM ;PM 3E 用户定义软件中断— ;中断子向量入口定义pvecs .sect ".pvecs" ;定义子向量段 PVECTORS B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0000h B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0001h … B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0005h B SCI_RX_ISR ;保留向量地址偏移量0006h SCI接收中断 B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0007h … B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0041h ;（2）主程序： .text _c_int0 SETC INTM CLRC SXM CLRC OV M CLRC CNF 214

arm外部存储器控制器

外部存储器控制器 EMC:外部管理控制器. 在LPC2300系列ARM里,外部存储器控制器(EMC)为AHB总线和外部存储器件提供了接口,使得CPU得以扩展外部存储器. LPC2300系列中的LPC2378和LPC2388具备EMC,支持2个可单独配置的存储器组.这两个存储器组都支持SRAM,ROM,Flash,Burst ROM或一些外部I/O器件.存储器组的片选地址范围大小为64KB. 下面是EMC的控制器: 对于AHB从机寄存器接口,CPU可以通过AHB从机寄存器接口对EMC寄存器进行编程.为了避免可能发生的字顺序问题,操作EMC寄存器的过程中,所有数据的床上必须是32位宽的字. 通过数据缓冲区进行读写操作,可提供存储器带宽并减少传输等待时间.EMC含有4个16字大小的数据缓冲区.数据宽城区可用作读缓冲区,写缓冲区或读写缓冲区. 存储器控制器状态机包括一个静态存储器控制器.

CPU通过AHB从机存储器接口访问外部存储器,在访问外部存储器时,需要注意以下几点: 1.数据传输的字节顺序 2.数据产生的宽度 3.对写保护的存储器区域进行写操作. 我们再来看一下EMC的结构图: 我们再看看EMC的基本操作过程: 1.首先是使能EMC: 在使用EMC前一定要先在功率控制寄存器中将其使能:

PCONP=PCONP|0x00000800; //第11位置1 接下来,设置EMC控制寄存器EMCControl的第0位置1,使能EMC: EMCControl=0x00000001; 2.引脚连接: 将相关的引脚连接到EMC模块. PINSEL6=0x0000 5555; //选择D0~D7脚 PINSEL8=0x5555 5555; //选择A0~A15脚 tmp=PINSEL9; tmp&=&0x0FF0 FFFF; PINSEL9=tmp|0x5009 0000; //选择-OE,-WE,-CS0,-CS1脚 3.时序设置: 通常情况下,我们再操作外部存储器时分为读,写两个操作. 在读操作的过程中,我们需要配置下面的寄存器 a.静态存储器输出使能延时寄存器(EMCStaticWaitOen0-1); b.静态存储器读延时寄存器(EMCStaticWaitRd0-1); c.静态存储器页模式读延时寄存器(EMCStaticWaitPage0-1); 通过设置静态存储器输出使能延时寄存器(EMCStaticWaitOen0-1)可改变片选信号优先到输出有效的延时t; 通过静态存储器读延时寄存器(EMCStaticWaitRd0-1)可改变从片选信号有效到器件输出允许失效之间的延时t.

研华继电控制器4000系列(如4068、4069等)编程说明

研华继电控制器编程说明 看完本文，您可以触类旁通，了解研华其他的控制设备。欢迎交流：qq12778446，非聊编程，请勿加q。 下图是研华说明书中的例子： 一、命令说明 上面的例子是两种发送命令给研华控制器的方法。 方法1:#140005(cr) 这种是一次性发给一个控制器命令，可以使多个该控制器的通道闭合（通电）。 本命令的意思为控制总线上14号地址的所有通道（00），接收05的闭合指示。05中的5，转换为二进制为00000101（8通道控制器使用），也就是第0和第2通道通电。 测试：#010005(cr) （每个控制器默认出厂地址为01号地址。上述命令是ascii码，要写入串口，必须转换成HEX码，才能以byte数组方式写入串口，对应字符附后，转换结果为#=23,0=30,1=31,5=35，cr=0D,往里套即可） 打开串口后，点击开 果然0、2通道通电。 关闭：

全部通道不通电。 方法2:#151201(cr) 这种是给指定控制器指定通道发送闭合（通电）命令。一个命令，只控制单个通道。本命令的意思为控制总线上15号地址的2号通道（命令中的12，1不变，表示单通道控制，2表示2号通道），接收闭合指示（01固定，不变）。 测试：#011301(cr) （命令转换为HEX码，然后在以byte数组形式写入串口） 点击，开，3号标识的通道灯亮，即3号通道通道。 关闭： 全部通道不通电。此处关闭采用针对全部通道进行关闭的方式进行。 当然，也可以针对某个通道进行单独关闭，方法同开，就是(cr)前的1，变成0. 指关闭3通道的命令如下：#011300(cr)，转换后为233031313330300D 二、编程说明 以vb为例，下面是核心写入串口代码： 环境：请建立工程，加入串口控件MSCOMM32.OCX，建立窗体，加入3个按钮和2个text 框。

通信协议简介及区别(串行、并行、双工、RS232等)

基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 并行通讯：一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。 并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。 串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。 异步通信：接收器和发送器有各自的时钟； 同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。 1、异步串行方式的特点 所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以，不需同步。 ④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。 2、异步串行方式的数据格式 异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成： ①1位起始位，规定为低电0； ②5～8位数据位，即要传送的有效信息； ③1位奇偶校验位； ④1～2位停止位，规定为高电平1。 3、同步串行方式的特点 所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为： ①以数据块为单位传送信息。 ②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。 ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。 4、同步串行方式的数据格式 同步串行通信的数据格式如图2所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成： ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志； ②n个连续传送的数据 ③2个字节循环冗余校验码(CRC) 图1 异步串行数据格式图2 同步串行数据格式

基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计.

基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计 摘要：随着嵌入式技术、网络及信息技术的发展，针对人们对智能家居的追求，提出了一种基于ARM9的嵌入式智能家居控制系统的解决方案。介绍了嵌入式Linux系统的软硬件平台，结合实例阐述了嵌入式QT图形界面系统、嵌入式数据库SQLite等关键技术在嵌入式智能家居控制系统中的应用。该方案解决了控制系统的可视化操作问题，提高了系统数据管理效率，并具有通用性可移植到其他硬件或软件平台应用。 关键词：智能家居；ARM9；嵌入式Linux；Qtopia；SQLite 嵌入式系统以其占用资源少、专用性强、功耗低的特点使其广泛应用在移动通信、工业生产、安全监控等领域。针对人们对高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境的要求，提出了以Arm-Linux为平台的智能家居控制系统的设计。 1 智能家居控制器的总体设计 Arm-Linux嵌入式系统以其在性能、体积及功耗等方面的优势在智能家居领域得到越来越广泛的应用。系统采用基于ARM的嵌入式linux方案，系统分为五层分别为硬件层，系统引导层，系统层，应用支撑层及应用层。如图1所示应用层在Qtopia图形系统、SQLite数据库等的支撑下完成了电话报警、照明控制、安防控制、门禁控制以及网络浏览等应用。 2 系统硬件的设计 CPU处理器选用Samsung S3C2440A，其主频为400 MHz，资源丰富功能强大。内存为64M SDRAM，数据总线32bit，时钟频率高达100MHz。存储器为128 M掉电非易失NANDFLASH。LCD显示部分为具有4线电阻式触摸屏接口的35英寸真彩色液晶屏。网卡芯片为DM9000可自适应10／100 M网络，通过RJ45连接头可连接控制器至路由器或者交换机。智能家居控制模块通过RS485总线与主控制器进行通信。其硬件结构图如图2所示。

EC(嵌入式控制器)

EC（Embed Controller，嵌入式控制器）是一个16位单片机，它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。EC在系统中的地位绝不次于南北桥，在系统开启的过程中，EC控制着绝大多数重要信号的时序。在笔记本中，EC是一直开着的，无论你是在开机或者是关机状态，除非你把电池和Adapter完全卸除。在关机状态下，EC一直保持运行，并在等待用户的开机信息。而在开机后，EC 更作为键盘控制器，充电指示灯以及风扇和其他各种指示灯等设备的控制，它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。主流笔记本系统中 现在的EC有两种架构，比较传统的，即BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC，然后EC通过LPC接到南桥，一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH中的，也就是和BIOS共用一个FLASH。右边的则是比较新的架构，EC和FLASH共同接到LPC 总线上，一般它只使用EC内部的ROM。至于LPC总线，它是INTEL当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。 EC上一般都含有键盘控制器，所以也称KBC。那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢？在这里我们先简单的分析一下。在系统关机的时候，只有RTC部分和EC部分在运行。RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息，而EC则在等待用户按开机键。在检测到用户按开机键后，EC会通知整个系统把电源打开，CPU被RESET后，会去读BIOS内一个特定地址内的指令（其实是一个跳转指令，这个地址是由CPU硬件设定的）。这里开始分两种情况，1 CPU发出的这个地址通过FSB到北桥，然后通过HUB-LINK 到南桥，通过LPC到EC，再通过X-BUS一直到达BIOS。在CPU读到所发出的地址内的指令后，执行它被RESET后的第一个指令。在这个系统中，EC起到了桥接BIOS和南桥（或者说整个系统）的作用，在CPU发出的地址到南桥后，会直接通过LPC到BIOS，不需要EC的桥接。 这里需要说明的是，对于台式机而言，一般是不需要EC的。这里原因有很多：比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能，他已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态；其次由于笔记本的键盘不能直接接到PS/2接口，而必须接到EC之上；还有就是笔记本有更多的小功能，比如充电指示灯、WIFI指示灯、Fn等很多特殊的功能，而且笔记本必须支持电池的充放电等功能，而智能充放电则需要EC的支持；另外，笔记本TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。这些原因导致了笔记本使用EC来做内部管理的必要性。 总体来说，EC和BIOS都处于机器的最底层。EC是一个单独的处理器，在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。 看到这里，我想大家也明白EC到底是呵方神圣。如果说BIOS 是底层系统的话，那EC 似乎更加底层

SPI同步串行总线原理

三、SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 SPI概述 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行. SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出 （3）SCLK –时钟信号，由主设备产生 （4）CS –从设备使能信号，由主设备控制 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO 线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。 在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。在多个从设备的系统中，每个从设备需要独立的使能信号，硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。 最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。 AT91RM9200的SPI接口主要由4个引脚构成：SPICLK、MOSI、MISO及/SS，其中SPICLK是整个SPI总线的公用时钟，MOSI、MISO作为主机，从机的输入输出的标志，MOSI是主机的输出，从机的输入，MISO 是主机的输入，从机的输出。/SS是从机的标志管脚，在互相通信的两个SPI总线的器件，/SS管脚的电平低的是从机，相反/SS管脚的电平高的是主机。在一个SPI通信系统中，必须有主机。SPI总线可以配置成单主单从，单主多从，互为主从。 SPI的片选可以扩充选择16个外设,这时PCS输出=NPCS,说NPCS0~3接4-16译码器,这个译码器是需要外接4-16译码器，译码器的输入为NPCS0~3，输出用于16个外设的选择。 [编辑本段] SPI协议举例

习题11-串行接口

习题十一串行接口 11.1 为什么串行接口部件中的4个寄存器可以只用1位地址来进行区分？ 【答】复位后第一次用奇地址端口写入的值送模式寄存器；然后写入同步字符；然后写控制字。 读奇地址则读状态寄存器。所以奇地址对应模式、控制、状态寄存器，通过读写信号和时序来区分。偶地址对应数据输入、输出缓冲器，通过读写信号来区分。 11.2在数据通信系统中，什么情况下可以采用全双工方式，什么情况下可用半双工方式？【答】如果一个数据通信系统中，有两个信道可以采用全双工方式，只有一个信道只能采用半双工方式。 11.3 什么叫同步通信方式？什么叫异步通信方式？它们各有什么优缺点？ 【答】串行通信以同步信息封装的帧为单位传输。 同步通信，一帧可包含多个字符，要求收发双方传输速率严格一致，帧之间填充同步信息以保证发收双方随时同步，通信效率高。 异步通信，一帧只包含一个字符，帧之间为空闲位，每一帧都同步一次，由于帧小，发收双方传输速率允许有一定误差，但通信效率低。 11.4 什么叫波特率因子？什么叫波特率？设波特率因子为64，波特率为1200，那么时钟频率为 多少？ 【答】波特率指码元（波形）传输速率——单位时间内传输的码元个数，单位是Baud。 波特率因子是发送/接收时钟频率与波特率的比值。 时钟频率＝64×1200＝76800Hz 11.5 标准波特率系列指什么？ 【答】标准波特率系列为110，300，600，1200，1800，2400，9600，19200 11.6 设异步传输时，每个字符对应1个超始位、7个信息位、1个奇/偶校验位和1个停止位， 如果波特率为9600，刚每秒能传输的最大字符数为多少个？ 【答】即9600/10=960个 11.7 在RS-232-C标准中，信号电平与TTL电平不兼容，问RS-232-C标准的1和0分别对应什 么电平？RS-232-C的电平和TTL电平之间通常用什么器件进行转换？ 【答】 RS-232-C将-5V—-15V规定为“1”，将+5V—+15V规定为“0”。将TTL电平转换成RS-232-C电平时，中间要用到MC1488器件，反过来，用MC1489器件，将RS232-C电平转换成TTL电平。 11.8 从8251A的编程结构中，可以看到8251A有几个寄存器和外部电路有关？一共要几个端口 地址？为什么 【答】数据发送寄存器、数据接收寄存器，状态寄存器和命令寄存器。一共2个端口地址。数据发送寄存器（只写）和接收寄存器（只读）共用一个端口地址。命令寄存器（只写）和状态寄存器（只读）共用一个端口地址。 11.9 8251A内部有哪些功能模块？其中读/写控制逻辑电路的主要功能是什么？ 【答】8251A有一个数据输入缓冲寄存器和一个数据输出缓冲寄存器，一个发送移位寄存器和一个接收移位寄存器，一个控制寄存器和一个状态寄存器，一个模式寄存器和两个同步字符寄存器等功能模块。读/写控制逻辑电路用来配合数据总线缓冲器工作。其主要功能有：1）接收写信号WR，并将来自数据总线的数据和控制字写入8251A；2）接收读信号RD，并将数据或状态字从8251A送往数据总线；3）接收控制/数据信号C/D，将此信号和读/写信号合起来通知8251A，当前读/写的是数据还是控制字、状态字；4）接收时钟信号CLK，完成8251A的内部定时；5）接收复位信号RESET，使8251A处于空闲状态。 11.10 什么叫异步工作方式？画出异步工作方式时8251A的TxD和RxD线上的数据格式。【答】串行工作方式分为两种类型，一种叫同步方式，另一种叫异步方式。异步工作方式时，两个字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个字符的前后都要用一些数位来作同步。在

研华ARK-3200嵌入式工控机

研华ARK-3200嵌入式工控机 产品信息 类别：工控机 型号：ARK-3200 品牌：研华 品牌所属地区：中国 产品性能介绍 研华嵌入式工控机ARK-3202是一款具有丰富I/O功能的无风扇机箱，配有Intel? ATOM? 凌动处理器；继承ARK-3400系列的坚固机箱设计，并增加丰富的I/O接口, 包括DVI 和VGA 双显示、麦克输入、扬声器输出、双千兆位LAN、可选8-bit DIO、5个USB 2.0、板载GPS以及高达3个具有RS-422/485自动流控制的串行端口，是自动化应用的最佳选择。 厂家介绍 研华公司成立于1983年，是一家全球领先的电子平台产品和服务提供商。其业务范围包括完整的系统集成、硬件、软件、以客户为中心的设计服务和全球后勤支持，均由产业领先的后端办公电子商务解决方案进行保障。通过与解决方案伙伴的密切合作，我们能够为各种工业应用提供完整的解决方案。研华一直致力于高质量，高性能计算平台和制造的创新，公司的使命是通过提供值得信赖的电子平台产品和服务，开创全球e世纪的创新动力。研华产品的应用和创新永无止境。 产品规格 Intel? Atom? N270凌动处理器，最高可达1.6 GHz 双显示，可支持宽屏 支持2 GbE,5 USB 2.0和5 COM端口 支持电信模块，如WLAN or HSDPA GPS（板载）更好的便于车载的应用 IP40防护等级 产品特点 1、耐高温及环境适用性 能在高/低温、冲击、震动、电磁干扰、潮湿、粉尘和盐雾等恶劣环境下长期正常使

用。 2、防尘性 极佳的风扇滤网及机构设计, 防止灰尘进入 3、防震防冲击 采用极佳的软垫材质及摆设, 防止各方向来的冲击 4、防EMI/EMS 1.2 mm强度,很好防止EMI外露, 干扰其它零阻件 5、电源 支持PFC 及冗余电源, 有效使用电源效率 6、维修时间比较小 SBC+背板设计, 能大幅缩短维修时间商用台式机维修需换下所有介面卡，及螺丝，维修需换下所有适配卡,及螺丝，花费极大时间费极大时间。 7、产品生命周期长 与intel 达成核心策略伙伴, 达到5年生命周期商业机半年到1年 8、高MTBF 选料上采用工业级零组件,确保机器能长时间运转连续运转下,通常只有1年寿命。

一种新型基于高速串行通信的多通道同步采样技术

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ．ｉｓｓｎ．１０００－１０２６．２０１２．０９．０１５一种新型基于高速串行通信的多通道同步采样技术 姜　雷，周华良，郑玉平，夏　雨，姚吉文，吴通华 （国网电力科学研究院／南京南瑞集团公司，江苏省南京市２１０００３ ）摘要：微机型高压继电保护装置需要实时采样和处理多通道交流电气量数据，多通道采样数据的 同步性和数据处理的实时性是影响保护性能的２个重要因素。文中针对以往同步采样及数据接口方式进行了改进，提出了一种基于高速串行通信的多通道同步采样技术，硬件上进一步保证数据采 样同步性， 同时提高采样数据传输、存储的快速性和并发性。该技术具有很好的扩展性和高可靠性，可以满足不同微机型高压继电保护装置，尤其是模拟采样回路通道数需求较多的场合，目前已经在某系列微机型高压继电保护装置上得到验证并取得实际工程应用。关键词：继电保护；同步采样；高速串行；多通道 收稿日期：２０１１－０５－２４；修回日期：２０１１－１２－ ２１。０　引言 现代高压继电保护装置的交流信号分析理论和 保护算法大多建立在交流同步采样基础上［ １－ ４］。因此，同步采样的质量及采样数据处理的实时性对于 实现保护逻辑至关重要，是影响高压继电保护装置保护性能的２个重要因素。不考虑微处理器运算速度，对采样系统来讲采样频率越高、转换速度越快、采样精度越高，越有利于提高保护响应的准确性和快速性。在不增加硬件成本的前提下，采用交流同 步采样技术可提高交流采样的同步性［５－ ６］。然而，如 何改进硬件电路也是必须考虑的问题。继电保护装 置的多通道同步采样往往采用多路选择器和模拟／ 数字（Ａ／Ｄ）转换器组合的方式实现［７］ ，并且多使用并行数字接口方式向数字信号处理器（ＤＳＰ） 传输数据。这种方法固然能够实现同步采样， 但是在模拟采样回路通道数比较多的场合，多路选择器对采样同步性的影响会更加明显，同时Ａ／Ｄ转换器与ＤＳＰ的数据接口通常使用并行总线方式实现，此种接口 在Ａ／Ｄ转换器数量较多时数据传输效率也会降低。因此，研究如何进一步提高采样的同步性以及高效、可靠地获取并传输采样数据对于提高保护性能具有重要意义。针对这一现实技术需求，本文提出了一种新型的基于高速串行通信的多通道同步采样技术，并详细论述了该技术在微机型高压继电保护装置中的设计与实现。实践证明，该技术方法能够保证采样数据的同步性和数据传输的可靠性，提高保护在交流采样方面的处理性能。 １　基于高速串行通信的多通道同步采样系统总体技术方案 继电保护装置对交流采样设计的基本要求是具有同步性、实时性、多通道和高精度。为了实现这一设计目标，采用现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ） 和若干片１６位高精度同步Ａ／Ｄ转换器构成高速串行多通道同步采样系统， 原理框图如图１所示。图１　基于高速串行通信的多通道同步采样系统 Ｆｉｇ．１　Ｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　 ｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｈｉｇｈ－ｓｐ ｅｅｄ　ｓｅｒｉａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ此方案中采用的Ａ／Ｄ转换器为ＡＤＩ公司的 １６位、８通道同步采样器件ＡＤ７６０６。此器件内置模拟输入钳位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放 大器、１６位电荷再分配逐次逼近型Ａ／Ｄ转换器，以及灵活的数字滤波器和２．５Ｖ基准电压源、 基准电压缓冲等。ＡＤ７６０６采用５Ｖ单电源供电，可以处理±１０Ｖ和±５Ｖ真双极性输入信号，同时所有通道均能以高达每秒２０万个采样点的吞吐速率采样。其中，输入钳位保护电路可以耐受最高达±１６．５Ｖ 的电压。此Ａ／Ｄ转换器的抗混叠滤波器的３ｄＢ截 — ２８—第３６卷　第９期２０１２年５月１０日Ｖｏｌ．３６　Ｎｏ．９ Ｍａｙ　 １０，２０１２

基于嵌入式的智能家居控制系统设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9b5858187.html, 基于嵌入式的智能家居控制系统设计 作者：赵桂云李贺宋白玉胡正跃夏梓超 来源：《电脑知识与技术》2017年第16期 摘要：本系统选用基于ARM920T内核的S3C2440微处理器作为主控制器，使用Linux作为系统内核；QT设计用户界面；使用TCP/IP协议通信；GPIO口控制门口电机、窗台电机、烟雾传感器、灯、光传感器等功能模块。 关键词：$3C2440；Linux；QT；无线网络；GPRS 1概述 智能家居的概念早在二十世纪80年代初就已经提出。以“住宅电子化”实现，到了80年代末，逐步提出了“住宅智能化”，也就是现在所说的智能家居的原型。智能家居是一个以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境。它的研究与设计将优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性，甚至合理控制各种能源的使用。相比于国外，我国对智能家居系统的相关产品的研发起步较晚，主要有三种技术方案，它代表着中国智能家居行业不同时期的技术特点，PC架构的智能控制系统出现于中国智能家居的萌芽阶段，基本上停留在向使用者展示智能家居的概念，实用性不强，属于第一代。目前很多中国智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统，在实际中得到了广泛的应用，但是随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。进行智能家居的嵌入式控制系统的设计，可以推动智能家居行业的发展，扩大嵌入式在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。 2总体设计方案 2.1总体设计方案 本文根据用户在现代生活中，对居住环境的便捷性、安全性、舒适性等方面的需求，设计了一种新型多功能智能家居控制系统，总体方案框图如图1所示，室内总控制系统通过无线网络，实现了对门禁模块、灯光模块、窗帘模块、通讯模块、报警模块、RFID模块等多个功能模块的控制。 2.2系统硬件架构 室内总控制系统采用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器作为主控芯片。 S3C2440内部集成触摸屏控制器，支持TFT/SNT屏，本系统选用4.3寸液晶屏，实现人机交互界面的建立。总控制系统连接一个USB摄像头，实现对室内环境的实时监控。总控制系统通过GPRS模块实现与外部的连接，让用户出门在外也可以通过手机对室内情况进行控制。总控制系统通过GPIO口来控制门口电机、光传感器、烟雾传感器等功能模块。系统硬件架构如图2所示。

串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流

串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流 串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流 2009-08-21 13:44随着对信息流量需求的不断增长，传统并行接口技术成为进一步提高数据传输速率的瓶颈。过去主要用于光纤通信的串行通信技术——SERDES正在取代传统并行总线而成为高速接口技术的主流。本文阐述了介绍SERDES 收发机的组成和设计，并展望了这种高速串行通信技术的广阔应用前景。 ? SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种时分多路复用(TDM)、点对点的通信技术，即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。 ? SERDES技术最早应用于广域网(WAN)通信。国际上存在两种广域网标准：一种是SONET，主要通行于北美；另一种是SDH，主要通行于欧洲。这两种广域网标准制订了不同层次的传输速率。目前万兆(OC-192)广域网已在欧美开始实行，

中国大陆已升级到2.5千兆(OC-48)水平。SERDES技术支持的广域网构成了国际互联网络的骨干网。 ? SERDES技术同样应用于局域网(LAN)通信。因为SERDES 技术主要用来实现ISO模型的物理层，SERDES通常被称之为物理层(PHY)器件。以太网是世界上最流行的局域网，其数据传输速率不断演变。IEEE在2002年通过的万兆以太网标准，把局域网传输速率提高到了广域网的水平，并特意制订了提供局域网和广域网无缝联接的串行WAN PHY。与此同时，SERDES技术也广泛应用于不断升级的存储区域网(SAN)，例如光纤信道。 ? 随着半导体技术的迅速发展，计算机的性能和应用取得了长足进步。可是，传统并行总线技术——PCI却跟不上处理器和存储器的进步而成为提高数据传输速率的瓶颈。新一代PCI标准PCI Express正是为解决计算机IO瓶颈而提出的(见表1)。PCI Express是一种基于SERDES的串行双向通信技术，数据传输速率为2.5G/通道，可多达32通道，支持芯片与芯片和背板与背板之间的通信。国际互联网络和信息技术的兴起促成了计算机和通信技术的交汇，而SERDES串行通信技术逐步取代传统并行总线正是这一交汇的具体体现。

ARM片外Flash存储器IAP解决办法

ARM片外Flash存储器IAP解决办法 0 引言 以ARM芯片为处理器核的嵌入式应用系统，以其小体积、低功耗、低成本、高性能、丰富的片内资源以及对操作系统的广泛支持，得到了人们越来越多的青睐。在应用编程IAP （InApplicatAiONProgram）就是这样的自修改程序。它先在RAM存储器中写人数据值，然后使PC指向该存储段，把该段作为程序段来执行。很多ARM7芯片自带IAP处理器，应用其自带的IAP处理器可以方便地对其片内集成的Flash存储器进行在应用编程，但几乎所有的ARM 核芯片均不支持片外IAP处理，因为片外Flash存储器是用户选型的，芯片生产厂家无法先知先觉，而不同Flash存储器其编程时序也不尽相同，导致芯片生产厂家无法提供通用的IAP 代码。那么，如何对嵌入式系统的片外Flash存储器进行在应用编程呢？这里分两种情况：一是普通代码存放在片外单独1片Flash中，IAP代码在另一片Flash中完成，此时只要依据Flash的操作时序执行IAP代码，完成擦除或写入操作即可。这种情况虽然简单，但应用了2片Flash;而IAP代码很小，一般完全可以集成到1片中，所以这里对这种情况不予考虑。另一种情况是1片Flash中既要存储普通代码，又要实现IAP。 针对嵌入式应用系统片外Flash存储器IAP无现成方案的问题，介绍一种基于代码重入思想的片外存储器IAP解决方案。结合LPC2210及SST39VFl60芯片，简介两款芯片特点，给出应用连接框图;分析IAP实现要点，并给出IAP的实现代码。下面以Phnips公司的LPC2210 和 Silicon storageTechnology 公司的SST39VFl60为例，详细讨论这种情况IAP的解决方案。 1 硬件结构 1.1 LPC2210介绍 Philips公司的LPC22lO是一款基于支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-SCPU的微控制器。芯片采用144脚封装，有16 KB片内静态RAM，开放外部总线;通过外部存储器接口可将外部存储器配置成4组，每组的容量高达16 Mb，数据宽度8/16/32位均可;具有多个32位定时器、8路lO位PWM输出、多个串行接口（包括2个16C550工业标准UART、高速I2C接口和2个sPI接口）以及9个外部中断、多达76个可承受5 V电压的通用I/O口，同时内嵌实时时钟和看门狗，片内外设功能丰富强大;片内晶振频率范围l～30 MHz，通过片内PLL可实现最大为60 MHz的CPU工作频率，具有2种低功耗模式——空闲和掉电，通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒，并可通过个别使能/禁止外部功能来优化功耗。以上特性，使其特别适用于工业控制、医疗系统、访问控制和POS 机，同时也非常适合于通信网关协议转换器，嵌入式软Modem，以及其他各种类型的应用。 1.2 SST39VFl60介绍 SILICON StoraLge Technology公司的SST39VFl60是一个lM×16b的CMOS多功能Flash器件，单电压的读和写操作，电压范围3.O～3.6 V，提供48脚TSOP和48脚TFBGA 两种封装形式。 该器件主要操作包括读、字编程、扇区/块擦除和芯片擦除操作。擦除和字编程必须遵循一定的时序，表l列出了扇区擦除和字编程过程及时序。擦除或编程操作过程中读取触发位DQ6将得到“1”和“O”的循环跳变;而操作结束后读DQ6，得到的是不变的固定值。这是器件提供的写操作状态检测软件方法。 1.3 硬件连接