基于嵌入式微處理器s3c44b0x的溫度采集系統(tǒng)設計報告畢業(yè)設計(doc畢業(yè)設計論文)-wenkub
2023-07-09 02:41:04 本頁面
【正文】 SIO、PWM等連接在一起。 硬件設計部分 S3C44B0x ARM微處理器簡介：嵌入式微處理器S3C44B0X中集成了ARM公司的ARM7TDMI核，這個核也稱為CPU單元，此外還集成了邊界掃描控制器等多個功能模塊（也稱模塊、單元）。系統(tǒng)硬件設計，熟悉AD轉(zhuǎn)換原理及過程，溫度傳感器與ARM芯片的硬件接口實現(xiàn)及溫度顯示。了解所選擇的ARM芯片各個引腳功能，工作方式，計數(shù)/定時，I/O口，中斷等的相關(guān)原理，并鞏固學習嵌入式的相關(guān)內(nèi)容知識。隨著嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展，設計高速度、高效率、低成本、高可靠性、操作方便的溫度采集系統(tǒng)成為當務之急。準確的數(shù)據(jù)量測是數(shù)據(jù)采集的基礎。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應用需求對軟硬件進行裁剪，滿足應用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。它一般由以下幾部分組成：嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應用的，它必須與具體應用相結(jié)合才會具有生命力、才更具有優(yōu)勢。所以，如果能建立相對通用的軟硬件基礎，然后在其上開發(fā)出適應各種需要的系統(tǒng)，是一個比較好的發(fā)展模式。被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號的各種物理量，如溫度、水位、風速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。數(shù)據(jù)量測方法有接觸式和非接觸式，檢測元件多種多樣?；贏RM的溫度采集系統(tǒng)就成為了解決傳統(tǒng)溫度采集系統(tǒng)各種弊端的優(yōu)先選擇方案。通過軟硬件設計實現(xiàn)利用ARM芯片對周圍環(huán)境溫度信號的采集及顯示。系統(tǒng)軟件設計，包括溫度的AD轉(zhuǎn)換及顯示的軟件實現(xiàn)，用C語言編程。S3C44B0X中有2條總線，即系統(tǒng)總線和外設總線。系統(tǒng)總線與外設總線通過系統(tǒng)總線橋與仲裁／2通道BDMA連接在一起。在Reset后，默認值是地址總線ADDR24~ADDR16和ADDR0，之后可以重新定義端口A的功能。ARM指令集的主要特點有：所有的指令都是32位定長，便于譯碼和流水線實現(xiàn)，并且在內(nèi)存中以4字節(jié)邊界地址對齊保存；只有 LOADSTORE類型的指令才可以訪問內(nèi)存；所有的指令都可以條件執(zhí)行；使用了桶型（barrel）移位器，可以在一個指令周期內(nèi)完成移位操作和ALU（算術(shù)邏輯）操作。*1通道多主IICBUS控制器；*1通道IISBUS控制器；*5個PWM定時器和1個內(nèi)部定時器；*看門狗定時器；*71個通用I/O口/8通道外部中斷源*功耗控制：具有正常，低速，空閑和停止模式；*8通道10位ADC。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。在 flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。對P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。由圖可見，本系統(tǒng)采用“電源部分＋ARM 核心控制模塊＋溫度采集模塊”實現(xiàn)所需功能。圖中IN4148是為了防止輸出端并接高于本穩(wěn)壓模塊的輸出電壓而燒壞7809和7805而特別設計，達到了可靠性電源設計目的。系統(tǒng)電源電路原理圖如圖所示：I/O 口提供了相應的穩(wěn)定直流電源。其中的IN4004是為了防止電源輸入反接燒壞集成穩(wěn)壓塊而設計的。AT89S52單片機的P0 口與8路溫度傳感器相連，用于采集溫度數(shù)據(jù)；另外，模塊提供RS232串行口與RAM核心控制模塊通信，達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。而又由于系統(tǒng)采用了S3C44Box和AT89S52兩個CPU協(xié)同工作，所以軟件的編寫需要對這兩個CPU分別編寫，以實現(xiàn)所要求的功能。當ARM 處理器接收到正確的溫度數(shù)據(jù)后，立即進行相應的溫度數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換，變成可被LCD直接顯示的正確溫度值。 //存放數(shù)的符號，若為正=0；若為負，=0xff U8 j=0。U16 temp=0。j++){
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