arm嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計報告高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-06-09 18:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 讀信號nOE接AD7663的/RD。此外，S3C44B0X通過兩個I/O（nCAS0連至/CNVST，GPG3連至BUSY）來控制AD7663的A/D轉(zhuǎn)換過程。 存儲模塊設(shè)計 存儲模塊電路設(shè)計傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)傳輸速率比較低，數(shù)據(jù)量比較小，一般可以完成實時分析和處理，所以存儲問題并不突出，但高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率很高并且數(shù)量很大，采集速度到達一定的限度就無法進行實時分析和處理，這是需要選擇適當?shù)拇鎯Ψ绞骄托写鎯Α８咚俑呔葦?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的存儲要解決兩方面的問題，一是存儲器的低存儲速度與A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端口的高輸出速率的匹配問題。二是存儲器的容量要大，其原因是高速數(shù)據(jù)采集會在很短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)流，存儲系統(tǒng)的容量應(yīng)滿足設(shè)計要求。解決A/D轉(zhuǎn)換器與存儲器之間的速度匹配問題有兩個：一是對高速A/D的數(shù)據(jù)進行鎖存，二是對數(shù)據(jù)進行高速存儲。本設(shè)計采用的是對高速的數(shù)據(jù)進行鎖存。選擇的芯片是SST39VF160 Flash Rom。SST39VF160是2MB的Flash芯片，~，符合JEDEC標準輸出引腳，可擦寫100000個周期，數(shù)據(jù)保存能力達100年。擦除時間分別為：扇區(qū)擦除時間與塊擦除時間都是18ms，片擦除時間70ms。利用翻轉(zhuǎn)或數(shù)據(jù)采集來確定編程是否完成。芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路圖如38圖所示。 圖38 SST39VF1630芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖通過利用微處理器對SST39VF160進行寫命令字節(jié)的形式來進行數(shù)據(jù)的讀寫操作。保持CE信號低的同時拉低WE信號寫入命令字節(jié)，在WE或CE信號的下降沿（有出現(xiàn)最晚的來確定）鎖存地址總線，而數(shù)據(jù)總線在WE或CE（有出現(xiàn)最早的來確定）信號上升沿被鎖存。本設(shè)計是以SST39VF160為設(shè)計芯片，詳細的介紹在S3C44B0X上進行Flash ROM接口設(shè)計。Flash ROM接口設(shè)計首先應(yīng)該確定硬件電路連接，然后設(shè)置好S3C44B0X存儲器，再按照命令字讀、擦除、寫操作Flash。本節(jié)編寫了SectorErase()扇區(qū)，BlockErase ()塊和ChipErase()芯片擦除函數(shù)，以及一個測試主函數(shù)來驗證讀寫擦除操作是否正確。Flash存儲器在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼，系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行。因此，應(yīng)將存有程序代碼的Flash存儲器配置到ROM/SRAM的Bank0位置，即將S3C44B0X的nGCS0的引腳接至SST39VF160的n CE引腳；SST39VF160的nOE引腳接S3C44B0X的nOE引腳；nWE引腳接S3C44B0X的nWE；由于SST39VF160的數(shù)據(jù)寬度是16位。所以將S3C44B0X的引腳OM1接地，OM0通過一上拉電阻接+，使其工作在16位模式；將SST39VF160的地址總線A19~A0與S3C44B0X的地址總線ADDR1~ADDR20相連，地址線偏移了一位，這是因為S3C44B0X是按字節(jié)編址的，而SST39VF160的數(shù)據(jù)是以每一個16位作為一個數(shù)據(jù)單元；16位數(shù)據(jù)總線DQ15~DQ0與S3C44B0X的低16位數(shù)據(jù)總線DATA31~DATA16相連。Flash的地址空間為0x00000000~0x000FFFFF。與S3C44B0X芯片連接電路如圖39。 圖39 Flash ROM連接電路圖其引腳功能描述為：SCLK：系統(tǒng)時鐘；nSCS：片選；SCKE：時鐘使能；A0～A11：行/列地址復(fù)用線；BA0～BA1：BANK選通地址；SRAS：行地址使能。 硬件和存儲器設(shè)置由于ARM是32位處理器，以字節(jié)為單位編制，數(shù)據(jù)處理可以以32位進行，存儲方式有大小端之分。在這里，將ARM芯片上的EDIAN端接地，選取小段存儲方式。SST39VF160是16位數(shù)據(jù)寬度的，因此還必須設(shè)置ARM數(shù)據(jù)總線寬度，即設(shè)置OM[1:0]為01，將Bank0數(shù)據(jù)總線寬度設(shè)置成16位。BANKCON0寄存器設(shè)置中包含了Tacs、Tcos、Tacc、Toch、Tcah、Tpac和PMC7個參數(shù)。對它們的設(shè)置分別為（此程序段在BootLoader的配置程序中）。Bank 0 ParametersB0_Tacs EQU 0x0 。 0個時鐘周期B0_Tcos EQU 0x0 。 0個時鐘周期B0_Tacc EQU 0x6 。 6個時鐘周期B0_Toch EQU 0x0 。 0個時鐘周期B0_Tcah EQU 0x0 。 0個時鐘周期B0_Tacp EQU 0x0 。 0個時鐘周期B0_PMC EQU 0x0 。正常（1data）除了Tacc之外，其他值均設(shè)為零，Tacc的值要大于芯片的讀周期時間，由于S3C44B0X處理器的時鐘頻率為64MHz，周期大約為15ns，SST39VF160讀寫時間周期為70ns，所以，Tacc在這里設(shè)置為6個時鐘周期，即0x6[11]。 鍵盤模塊設(shè)計鍵盤的結(jié)構(gòu)一般分為兩種形式：線性鍵盤和矩陣鍵盤。本設(shè)計采用的是44矩陣鍵盤。矩陣鍵盤的案件按N行M列排隊每個鍵盤占據(jù)行列的一個交點，需要的I/O口數(shù)目是N+M，容許的最大按鍵數(shù)為NM。鍵盤掃描過程就是有規(guī)律的時間間隔查看鍵盤矩陣，以確定是否有鍵被按下。一旦處理器判定有一個鍵被按下，鍵盤掃描程序就會濾掉抖動，然后再判定是哪個鍵被按下。每個鍵被分配一個稱為掃描碼的唯一標示符，應(yīng)用程序利用該掃描碼來判斷應(yīng)按下了什么鍵。 鍵盤線路模塊設(shè)計 310 鍵盤連接電路圖本設(shè)計采用S3C44B0X通用I/O引腳的GPE4~GPE7為行線輸入端，GPF5~GPF8為列線輸出端，與44的鍵盤相連。通過軟件延遲的方式來消除按鍵抖動，并通過循環(huán)掃描的方式得到具體的按鍵值。由于通用的I/O口有限，而又需要大量的按鍵輸入，這就要求一種合理的按鍵結(jié)構(gòu)，即用盡量少的I/O口實現(xiàn)盡可能多的鍵盤輸入。本設(shè)計的電路連接方式如圖310示，以8個I/O口實現(xiàn)16鍵鍵盤。GPE4~GPF7為行線輸入端，GPF5~GPF8為列線輸出端，如圖310[12]。 寄存器的設(shè)置使用到的I/O口的各個特殊寄存器的地址定義如下：通用I/O特殊寄存器：define rPCONE (*(volatile unsigned *)0x1d20028)define rPDATE (*(volatile unsigned *)
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