嵌入式ARM9200与MCP2510的通信研究

发布时间：2020-07-30 03:59

【摘要】： 随着嵌入式的广泛应用,嵌入式外围接口的应用也越来越重要。主要应用于掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。本文介绍了Atmel公司AT91ARM9200和美国微芯科技公司的CAN控制器MCP2510芯片的结构和功能,重点介绍了AT91ARM9200和MCP2510的SPI接口连接,阐述了AT91ARM9200下Linux编程和MCP2510的通信过程。本文主要针对嵌入式ARM9200的通信这一基本问题做了如下工作:在介绍嵌入式AT91ARM9200的性能和特点的基础上,着重研究了ARM9200的SPI接口以及与MCP2510的通信 本课题利用AT91ARM9200芯片的SPI接口接入CAN通信模块MCP2510,并设计出AT91ARM9200芯片与MCP2510的硬件原理图,然后利用LINUX2.4内核编写基于LINUK下的驱动程序和测试程序。在采集模块上,分别设计起重机的重量采集模块和起重机手臂的横纵方向位移采集模块的硬件原理图,单片机采用的是PLC938芯片,利用汇编语言对PLC938芯片进行编程,连接AT91ARM9200的MCP2510接口和PLC938的MCP2510接口,启动LINUX内核,运行测试代码,通过电脑连接AT91ARM9200的串行接口查看运行结果,对测试结果进行分析,再进行对原程序进行修改。经测试,AT91ARM9200和MCP2510发送的数据对方都能收到,也能显示出来,证明硬件设计和软件设计都符合设计要求。 最后,对论文的工作进行了总结,指出了今后进一步研究的方向。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.12
【图文】：

图 4-1 ARM9200 的 SPI 接口与 MCP2510 的硬件原理图4.1.2 ARM9200 的串口与 PC 的硬件设计ARM9200串口设计与单片机的串口设计是一样的（见图4-2 ARM9200的串口与PC的原理图），因为单片机的串口设计技术已经很成熟并且应用很普遍了。ARM9200的TXD、RXD引脚分别与MAX232的R1O、T1IN连接，作为数据的输入输出通道，PC串口的通信是通过第二帧和第三帧与MAX232的R1IN、T1O连接。PC与ARM9200的通信第一是用来查看ARM9200与MCP2510的数据传输，这包括数据的传输速度和准确度。从这里就可以知道通信硬件是否连接可靠，软件程序设计是否合理。如果不合理或数据有误，就可以清晰知道何处出现问题，以便解决问题。PC与ARM9200的通信第二是下载linux内核、uboot、ramdisk到ARM9200的存储器指定空间中，系统启动时，ARM9200先把linux内核和ramdisk复制到flash芯片中，再进行解压启动。与MCP2510的通信程序就在ramdisk中，要运行程序需要通过linux命令进行操作。

图4-2 ARM9200的串口与PC的原理图4.2 模拟信号采集系统硬件设计4.2.1 采集数据模块设计模拟信号采集是采用放大器和ADS1110芯片来完成的（见图4-3 采集模拟信号模块硬件原理图）。ADS1110为需要高分辨率测量的应用而设计，主要用在便携式仪器工业过程控制和小型发送器上，有以下几个特点：精密的连续自校准模/数A/D 转换器，带有差分输入和高达16 位的分辨率，封装为小型SOT23-6； 片内2.048V 的基准电压提供范围为2.048V 的输入差分电压；使用可兼容的I2C串行接口在2.7V 至5.5V 的单电源下工作；可每秒采样15、30、60或240次以进行转换片；内可编程的增益放大器PGA 提供高达8 倍的增益，并且允许以高分辨率对较小的信号进行测量；在单周期转换方式中ADS1110 在一次转换之后自动掉电在空闲期间极大地减少了电流消耗。

图4-3 模拟信号数据模块硬件原理图4.2.2 通信模块设计通信模块是采用MCP2510作为控制器、82C51作为收发器来实现的（见图4-4 通信模块硬件原理图）。MCP2510在前面第二章已经详细的介绍过了，可以满足通信的各个方面要求，它主要负责接受来自LPC938单片机的命令，依据内部的SPI指令集（复位命令、读命令、写命令、发送请求命令、状态读命令、位修改命令）来判断接受的命令属于哪一种，再根据具体的命令来读或写相应的寄存器。82C51负责数据的收发，收到MCP2510发来的数据后将数据发送到CAN总线上，收到CAN总线上的数据后发给MCP2510，至于数据的正确性和是否是MCP2510需要的数据

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本文编号：2774982