【146】?第36卷?第4期?2014-04(下) 基于sercos總線的模擬驅動接口模塊設計 designofanalogdrivinginterfacebasedonsercosbus 馬春峰 machun-feng （威海職業學院機電工程系，威海264210） 摘要：sercos總線是一種廣泛應用于數控機械裝備的現場總線，選用sercon816總線接口控制 器、tlv5614數模轉換器及tms320f28335控制器，通過合理設計其接口電路并進行初始化設 置和程序編寫，實現了sercos現場總線信號與傳統模擬信號的高速轉換并在舊銑床數控改造 中成功應用。為相關行業模擬伺服驅動的老舊設備改造提供了一種新思路。 關鍵詞：sercos總線；模擬驅動；機床改造 中圖分類號：tp273文獻標識碼：a文章編號：1009-

根據嵌入式網絡技術的最新研究,對嵌入式設備的網絡化接口技術,做了詳細的分析。并以c8051f020單片機和cp2200以太網控制器為例,給出了網絡接口模塊設計的具體方案,闡述了系統的軟硬件實現方法,對cp2200的實現進行了詳細介紹,同時針對嵌入式網絡的實際應用場合,對tcp/ip協議棧進行了精簡,并介紹了各個模塊的具體實現。

為實現噴氣織機對電控系統通訊實時性、可靠性的要求,設計出一種用于連接織機各子控制系統的can總線接口模塊。其中,硬件平臺主要由三星公司的基于arm920t內核的嵌入式微處理器s3c2440a及microchip公司的can總線控制器mcp2515進行搭建;軟件設計部分包括了wince操作系統下驅動選型、流接口函數實現、中斷處理等內容。實驗結果表明,該設計可以滿足系統對數據傳輸的快速性和可靠性的要求。

嵌入式系統已經廣泛應用在工廠自動化、測繪、水電、環保、國防等領域,但它們大都不具備網絡互連能力,極大限制了設備使用、控制和數據交換性能,因而急需網絡接口模塊。結合最新計算機技術、網絡技術、通訊技術,介紹了設計此嵌入式系統網絡接口模塊所需要的核心以太網控制器cs8900a,分析網絡底層工作機理,采用高速高性能的c8051f005微控制器與以太網控制器cs8900a和接口芯片max232相連接實現網絡接口模塊設計,對接口電路作了詳細的闡述,并對系統控制軟件進行了具體的分析。該模塊用途廣泛,具有良好的應用前景。

本文采用wh8280鍵盤控制芯片在嵌入式數控系統中實現了鍵盤接口模塊的設計。從硬件設計和軟件設計兩方面詳細地討論了中斷方式下按鍵狀態的采集,采用通用的輸入/輸出端口模擬wh8280通訊所需要的spi協議。以wh8280為核心的鍵盤接口模塊設計方便,可靠性高,可以應用于其它嵌入式系統中。

本文介紹了一種基于tcp/ip協議的網絡接口模塊設計方法,可據此設計網絡控制系統中的執行體與網絡連接。文中采用嵌入式系統實現了tcp/ip協議,給出了硬件實現的電路原理圖和軟件編程的流程圖,并詳細介紹了軟硬件實現中的關鍵技術。實際應用表明,采用文中方法設計的網絡接口具有良好的網絡通信性能,能夠滿足一般網絡控制系統的要求。

以線切割機床控制系統為平臺,主要論述了工業pc與數字信號處理器之間的pci總線通訊。圍繞pci接口芯片pci9052搭建了接口通訊電路,并簡要討論了其驅動程序的開發,解決了主從機間高速數據傳輸問題。

提出了一種基于通用串行總線的can總線通用接口模塊設計方案,硬件結構主要由msp430單片機、通用串行總線總線接口芯片ch375、can總線控制器sja1000和can總線收發器82c250構成。在此基礎上,設計了軟件流程及pc機端應用程序。測試結果表明,can總線通用接口軟硬件設計合理,工作可靠穩定。該接口與pc機連接方便,可應用于對can網絡的實時監控與數據分析,具有體積小、即插即用等特點。

為了使程控儀器可以接入不同接口的測試系統,在儀器接口平臺上設計了一種儀用usb接口模塊。該設計采用scpi解析模塊,使儀器在更換了usb接口模塊后仍可方便地進入以usb總線構建的自動測試系統。測試結果表明,插入usb接口模塊的儀器能夠在以scpi為控制命令的usb總線系統中穩定工作。

為了滿足基于cpci總線抗惡劣環境計算機進行d/a輸出的需求,提出了一種基于cpci總線接口的d/a模塊的設計方法,d/a模塊通過isa總線與主機通訊,在主模塊的控制下,提供數字量到模擬量的轉換通道。該方法包括了d/a模塊的設計原理和實現過程,并重點對一些關鍵技術進行介紹。目前該方法已經投入使用,效果良好。

指出了rs485接口功能在自動測試系統中的重要地位,提出了一種基于vxi總線的rs485接口模塊的實現方法;對寄存器地址進行合理分配,采用fpga實現軟fifo為rs485通信提供數據緩沖,使用arm7內核的lpc2368控制器實現rs485通信協議和數據傳輸,利用max490e作為rs485總線接口驅動器,對信號電平進行轉換,并同時提供信號隔離,最大傳輸波特率115200bps,具有±15kv的靜電沖擊保護,可在惡劣環境下進行通信;該模塊已成功應用于某型魚雷維修設備的自動測試系統中。

ieee1394總線又稱之為"火線",是一種工業標準高速串行總線,具有可靠性好、傳輸速率高、擴展性強的優點;采用ti公司的鏈路層控制芯片tsb82aa2和物理層接口芯片tsb81ba3,設計了一種基于cpci總線的ieee1394接口模塊,在嵌入式計算機中擴展了2路1394總線接口,該模塊在車載指控計算機系統中得到應用,實現了圖像采集和視頻監控,實際應用表明模塊能夠在惡劣環境下可靠穩定工作。

研制了衛星通信中lxi總線收端模塊,較好解決了衛星通信中小站分散、技術保障困難的問題。下變頻模塊采用4次變頻,將射頻信號變為21.4mhz與7.5mhz中頻信號。數字化儀模塊a/d采樣,將中頻模擬信號轉換成中頻數字信號。采用fpga電路輔助的方式實現ieee1588協議,實現了30ns同步。

介紹了一種嵌入式以太網互聯方案。在微處理器中移植嵌入式實時操作系統nut/os,可以很方便地實現現場總線和以太網的互聯。詳細介紹了軟硬件設計原理。

采用單片機加上網絡接口芯片組建一種網絡接口模塊,對模塊的網絡接口芯片編寫驅動程序,并選擇uip這種開源的極小tcp/ip協議棧作為網絡通信協議。對uip協議棧的內核函數進行適當的配置和修改,將其移植到網絡接口模塊中。使用該模塊能實現低端嵌入式設備的網絡接入。

提出了一種基于s3c2440的lxi總線模塊接口電路的設計與實現方法;依據lxi總線規范的要求,采用s3c2440作為主控芯片,開發了基于arm的嵌入式web服務器,用于進行遠程訪問和控制,利用fpga實現基于ieee1588的lxi模塊的高精度同步與觸發,并利用cs8900和rj45作為網絡接口芯片完成了lxi接口電路的設計;經實驗表明,該接口電路性能穩定,通用性強,具有較高的同步精度,可滿足lxi總線模塊的應用要求。

介紹了一種基于lxi總線數字化儀模塊的總體設計方案。該數字化儀模塊以fpga和dsp作為采集控制和信號處理核心單元,兼容兩種標準頻率中頻信號的采集與數據處理,采用基于ieee1588精密時鐘協議提供的時間基準進行精確定時觸發。軟件系統在windowsnt平臺上實現,開發了基于labwindows/cvi的虛擬儀器軟面板,保證了模塊運行的穩定性和人機界面的友好。本數字化儀模塊的特點在于該模塊在高性能fpga的控制下實現兩種中頻信號采集,最高采樣頻率可達130mhz,可靠性、穩定性好,具有較好的實用價值。

隨著嵌入式技術的不斷發展,對嵌入式cpu的要求越來越高,而總線接口單元是嵌入式cpu不可或缺的重要組成部分,它為嵌入式cpu和外設及存儲器之間提供了接口控制,是決定系統性能的重要因素。深入了解總線接口單元的基本結構和設計方法對嵌入式的開發大有好處。

本文采用wh8280鍵盤控制芯片在嵌入式數控系統中實現了鍵盤接口模塊的設計。從硬件設計和軟件設計兩方面詳細地討論了中斷方式下按鍵狀態的采集,采用通用的輸入/輸出端口模擬wh8280通訊所需要的spi協議。以wh8280為核心的鍵盤接口模塊設計方便,可靠性高,可以應用于其它嵌入式系統中。

隨著航天技術的進步,衛星的快速集成、測試、發射以及在軌更換成為未來航天器發展的一個重要方向,即插即用技術已成為各國研究重點。提出一種如何使傳統星上傳感器實現即插即用的方法。基于現場可編程門陣列(field-programmablegatearray,fpga)以及usb控制器系統實現高級傳感器接口模塊(advancedsensorinterfacemodule,asim)設計,并舉例說明如何采用可擴展標記語言(extensiblemarkuplanguage,xml)描述接口模塊的電子數據表單(extensibletransducerelectronicdatasheet,xteds)信息,對xml文檔的解析結果進行了分析。

本文將詳細介紹接口模塊在建設工程領域中的定義、功能和應用。接口模塊作為建設工程項目中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。通過本文的閱讀，您將深入了解接口模塊的概念及其在建設工程領域中的作用。

數字化變電站中保護裝置采樣由自我控制的模擬數據(ad)采樣轉變為間接的通訊獲取。分析了這種轉變對保護采樣值(sv)接口模塊研發的新要求,建立了sv模型,分析了其映射實現并研究了采樣及采樣同步技術。最后對基于大型可編程邏輯器件(fpga)及同步串口(sport)總線技術研制的sv單元模塊軟、硬件結構進行了設計說明,該模塊可根據裝置需要多重配置,適用于各種類型數字化保護。