【正文】 =(~0x20)； udelay(100000)； spi_tx_data(ADTXdata[0])； ADRXdata[0]=rSPRDATO； spi_tx_data(0xff)； ADRXdata [1 ]=rSPRDATO； rGPHDAT |=0x20； } （ 3） spi_tx_data（） 完成發(fā)送數(shù)據(jù) void spi_tx_data(unsigned char data) { spi_poll_done()； rSPTDAT0=data； spi_poll_done()； } （ 4） spi_poll_don。=(~0x0800)； rGPHUPamp。 （ 1） Init_SPI（） 函數(shù)完成 SPI 的初始化 void Init_SPI(void) { int i； rSPPRE0=0x32； rSPCON0=0x1e； for(i=0； i10； i++) 14 rSPTDAT0=0xff； rGPECON |=0x0a800000； rGPECONamp。 ?? close(fd)。 。 exit(0)。數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序的主要代碼如下： include include includesys/ include {int fd。在使用完ATT7026A 設(shè)備以后，可以使 用 close 函數(shù)關(guān)閉 ATT7026A 設(shè)備， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)釋放資源，注銷 ATT7026A 設(shè)備。 開 始打 開 A T T 7 0 2 6 A 設(shè) 備讀 A T T 7 0 2 6 A 設(shè) 備 寫 A T T 7 0 2 6 A 設(shè) 備設(shè) 置 A T T 7 0 2 6 A 設(shè) 備關(guān) 閉 A T T 7 0 2 6 A 設(shè) 備結(jié) 束 圖 采集程序流程圖 用戶首先使用 open 函數(shù)打開 ATT7026A 設(shè)備， ATT7026A 打開后就會(huì)獲得一 個(gè)全局的唯一的文件描述符，在以后的操作中就可以直接使用這個(gè)操作符 對(duì) 13 ATT7026A 設(shè)備進(jìn)行操作了。 Linux 下應(yīng)用程序的開發(fā)一般包括以下幾個(gè)步驟：編寫程序、編寫 makefile 文件、編譯程序、運(yùn)行程序和將生成的可執(zhí)行文件加入文件系統(tǒng)。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和及其硬件之間的 接口，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)閼?yīng)用程序屏蔽了硬件的細(xì)節(jié)，這樣在應(yīng)用程序看來(lái)，硬件設(shè)備只是一個(gè)設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行操作。 S3C2410 與 ATT7026A 的 SPI 通訊的 編程流程如下： （ 1） 設(shè)置 SPI 波特率預(yù)分頻寄存器 SPPREn； （ 2） 設(shè)置 SPI 控制寄存器 SPCONn； （ 3） 向 SPI 數(shù)據(jù)寄存器 SPTDATn 中寫入數(shù)據(jù) 0xFF 對(duì) ATT7026A 進(jìn)行初始化； （ 4） 設(shè)置 S3C2410A 的 CS— ，作為 nSS 信號(hào)，使之成為低電平來(lái)激活A(yù)TT7026A； （ 5） 發(fā)送數(shù)據(jù)， 檢查發(fā)送準(zhǔn)備好標(biāo)志位的狀態(tài)是否為“ 1”， 然后向 SPTDATn中寫入數(shù)據(jù)； （ 6） 接收數(shù)據(jù)，檢查接收準(zhǔn)備好標(biāo)志位的狀態(tài)是否為“ 1”，然后從 SPRDATn中讀取數(shù)據(jù)； （ 7）設(shè)置 S3C2410A 的 CS— ，作為 nSS 信號(hào)，使之成為高電平來(lái)停止ATT7026A 工作。電量參數(shù)的測(cè)量可由 ATT7026A 完成。 本系統(tǒng)采用電子傳感器，在普通水表 、 氣表的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)中對(duì)應(yīng)于刻度盤的下面安裝電子傳感器，使傳感器與計(jì)數(shù)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，電子傳感器得到的電子信息與機(jī)械讀數(shù)完全同步 ， 形成一定的函數(shù)關(guān)系，經(jīng) A/ D 轉(zhuǎn)換后，分別得到水表 、 煤氣表讀數(shù)的數(shù)字信息，電表的讀數(shù)則 可以采用電子式智能電表得到， 通過(guò) RS232 接口傳送到微處理器中。 物業(yè)管理 中心 數(shù)據(jù)的采集主要是將各業(yè)主的水表 、 電表 、 煤氣表等原始數(shù)據(jù)通過(guò)各類檢測(cè)器送到節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理。這些外圍設(shè)置可以是串行 EEPROM、 移位寄存器 、 網(wǎng)絡(luò)控制器 、 LCD 顯示驅(qū)動(dòng)器 、 A/D 轉(zhuǎn)換器和 MCU等。 軟件校表子程序讀取 A T T 7026 A 子程序參數(shù)處理子程序顯示子程序初始化 圖 采集 程序結(jié)構(gòu)框 圖 S3C2410 與 ATT7026A 的 SPI 通訊 SPI，即串行外圍設(shè)備接口，是 Motorola 公司推出的一種環(huán)形總線結(jié)構(gòu) ， 是一種高速的 、 全雙工 的 、 同步串行的通信總線方式，可收發(fā)獨(dú)立， 可同步進(jìn)行。初始化子程序主要有對(duì) I/O 管腳設(shè)置 、 SPI 口初始化等；軟件校表子程序完成對(duì) ATT7026A的校正，校正主要包括對(duì)電流互感器的比差及相差校正等；顯示子程序主要顯示實(shí)時(shí)參數(shù)如電流 、 電壓 、 功率等。因此將其應(yīng)用于智能家居控制器的設(shè)計(jì)，具有代碼量小 、 運(yùn)行消耗系統(tǒng)資源少 、 可靠性高 、 開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)， 能夠 適 應(yīng)智能 家居 數(shù)據(jù)采集控制器對(duì)于操作系統(tǒng)的要求。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的功能模塊，并對(duì)內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運(yùn)行所需的硬件資源顯著減少。 9 圖 系統(tǒng)的硬件 框 圖 由以上各部分的分析可知，系統(tǒng)的硬件電路的連接圖如圖 所示。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 S3C2410 處理器豐富資源的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行了相關(guān)的配置和擴(kuò)展， 如 平臺(tái)配置了 16 MB 16 位的 FLASH 和 64 MB 32 位的 SDRAM，通過(guò)以太網(wǎng)控制器芯片 DM9161 擴(kuò)展了一個(gè)網(wǎng)口，另外 還 引出了一個(gè) HOSTUSB接口。該處理器內(nèi)部集成了 ARM 公司ARM920T 處理器核的 32 位微控制器 ， 資源豐富，帶獨(dú)立的 16 KB 的指令 CACHE和 16KB 的 數(shù)據(jù) CACHE 、 LCD 控制器 、 RAM 控制器 、 NAND 閃存控制器 、 三路 UART、 四路 DMA、 四路帶 PWM 的 Timer、 并行 I/ O 口 、 八路 10 位 ADC、TouchScreen 接口 、 I2C 接口 、 I2S 接口 、 兩個(gè) USB 接口控制器 、 兩路 SPI ，主頻最高可達(dá) 203 MHZ[10]。 nFRE nFWE ALE nFCE CLE RnB DATA[7..0] K9F1208 RE— WE— ALE CE— CLE RnB I/O[7..0] S3C2410 8 E X T C K / P C K 2M C C D B/E T X E NM C D B0 /E T X0M C D B1 /E T X1M C D B2 /E R X D VM C D B3 /E R X0T C L K0 /E R X1T C L K1 /E R X E RT C L K2 /E M D CI R Q6 /E M D I OB F O E N T R S TX T2 T X+T X E N T X D [ 0] T X T X D [ 1 ]R X D V R X+R X D [0]R X D [ 1 ] R XR X E RM D C P W R D W NM D I O A G N DM D I N T R D G N DR E S E TT D + T X +T D T X R D + R X +R D R X1234 S 3 C 2 4 1 0 D M 9 1 6 1 H 0 0 1 3 _ P U L S ER J 4 5圖 通信接口電路 圖 系統(tǒng)的硬件 平臺(tái) 系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)處 理機(jī)要執(zhí)行繁重的通信和算法處理，對(duì)處理器的通信和運(yùn)算速度有很高的要求， 而 傳統(tǒng)的單片機(jī)處理器性能有限，無(wú)法滿足 系統(tǒng) 節(jié)點(diǎn) 處理機(jī) 的需求。 MII 接口使得不同的傳輸媒質(zhì)和物理層接口模塊可以通過(guò)統(tǒng)一的接口與 MAC 子層進(jìn)行數(shù) 據(jù)交 換 。MII 是 IEEE 802. 3u 標(biāo)準(zhǔn) (Clause22)中定義的接口規(guī)范 [9]。 DM9161是高集成度 、 低功耗的 100Base2TX和 10Base2T 物理層收發(fā)芯片， 只需要連接很少 的 外圍元件就可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的物理層收發(fā)，提供完 整的 IEEE 802. 3u 中定義的 100Base2TX 所有的物理層功能。本系統(tǒng)中選用 DM9161 作為物理層芯片，由于 其 信號(hào)定義很明確， 所以 連接比較簡(jiǎn)單。其與 S3C2410 的接口電路如圖 所示。其中 Nand Flash 執(zhí)行擦除操作簡(jiǎn)單，能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度，并且寫入和擦除的速度也很快。 圖 S3C2410 與 LM057QCIT01 的連接圖 ATT7026A CS— SCLK DIN DOUT S3C2410 CS— SCLK MOSI MISO VCLK VLINE VFRAME VM VD[3..0] VD[7..4] XCK LP YD DISP D[3..0] D[7..4] S3C2410 LM057QCIT01 7 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) S3C2410 片內(nèi)有 Flash 控制器，可方便地與 Flash 接口 相接 。 因此，選用夏普公司生產(chǎn)的圖形點(diǎn)陣 256 色 STN 液晶模塊 L M057QC1T01 ，它的分辨率為 320240，由于它具有接 口簡(jiǎn)單 、 工作穩(wěn)定和便于操作等特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng) 中 有比較廣泛的應(yīng)用 。通過(guò)編程可以支持不同 LCD 屏的要求 [6]。 TFT) ，可以支持規(guī)格為每像素 2 位 (4 級(jí)灰度 )或每像素 4 位 (16 級(jí)灰度 ) 的黑白 LCD。 S3C2410 與 ATT7026A 的 連接 圖如圖 所示。 ATT7026A內(nèi)部集成了一個(gè) SPI 串行通訊接口 ， 采用從屬方式工作，使用 2 條控制線和 2 條數(shù)據(jù)線： CS— 、 SCLK、 DIN、 DOUT。數(shù)據(jù)的接收（串行移入）和發(fā)送（串行移出）是同時(shí)進(jìn)行的。 S3C2410的功能框圖如圖 。 （ 7）兼容 2 通道 SPI 協(xié)議 版； 發(fā)送和接受采用 2 字節(jié)的移位寄存器； 基于輪詢 、 DMA 或中斷模式工作。 （ 5）有 55 個(gè)中斷源，其中 2 個(gè) SPI， 2 個(gè) ADC 和 1 個(gè) LCD； 有 電平 /邊沿觸發(fā)模式的外部中斷源。 （ 3）支持 NAND Flash 存儲(chǔ)器的啟動(dòng)； 采用 4KB 內(nèi)部緩沖器用于啟動(dòng)引導(dǎo)； 支持啟動(dòng)之后 NAND 存儲(chǔ)器仍然作為外部存儲(chǔ)器使用。 S3C2410 的基本特性如下： （ 1）為手持設(shè)備和通用嵌入式應(yīng)用提供片上集成系統(tǒng)解決方案；支持WinCE、 EPOC32 和 Linux； ARM920T CPU 內(nèi)核，支持 ARM 調(diào)試體系結(jié)構(gòu)。 S3C2410 的性能介紹 三星公司生產(chǎn)的 S3C2410 芯片是國(guó)內(nèi)流行比較廣的基于 ARM920T 核的16/32 位 RISC 嵌入式處理器，將流水線從 ARM7TDMI 的 3 級(jí)增加到 5 級(jí)，使用分開的指令與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 Harvard 體系結(jié)構(gòu)，片內(nèi)提供 8 路 10 位 ADC 和觸摸屏控制接口，廣泛應(yīng)用于各類控制領(lǐng)域 [4]。 （ 2）從信息采集系統(tǒng)中取來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)中間處理過(guò)程進(jìn)行處理后，上傳到物業(yè)管理中心，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。這些功能的實(shí)現(xiàn)通過(guò)嵌入式系統(tǒng)來(lái)完成。控制的實(shí)現(xiàn)利用采集的各種數(shù)據(jù)和中心發(fā)布的協(xié)調(diào)控制指令，通過(guò)節(jié)點(diǎn)處理后完LAN ARM9 ARM9 ARM9 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)視圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)接收 ARM9 Data Control 傳感器 1 傳感器 2 傳感器 n 多路選擇開關(guān) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 接口 微處理器ARM 通信接口 LCD 顯示 語(yǔ)音報(bào)警 FLASH 存儲(chǔ)器 物業(yè)管理中心 ? 4 成。由此前端設(shè)備可采用嵌入的設(shè)計(jì)方法，其 系統(tǒng)模型 如圖 所示。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成圖如圖 所示。 （ 3）實(shí)時(shí)接收由管理中心發(fā)來(lái)的信息，并能做出相應(yīng)的顯示，提醒業(yè)主自己當(dāng)前的情況。 （ 2）具有業(yè)主控制功能，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳輸 、 處理和控制。必須滿足的基本要求如下： 3 （ 1）能對(duì)業(yè)主家各類傳感設(shè)備兼容，即能實(shí)現(xiàn)多路模擬和數(shù)字信號(hào)的采集。 數(shù)