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為擴展工業(yè)操控領域的中心功用并豐厚其接口操作，本文提出一種根據AT91RlM9200微操控器的智能化多總線測控模塊的規(guī)劃辦法以及體系的構建架構，并給出顯現接口的軟、硬件處理計劃。該模塊使用嵌入式體系處理了顯現接口完成困難的問題，具有較好的實踐使用前景。
導言
1 MultiBus―CPU模塊軟件規(guī)劃計劃
2 MulitiBus―CPU模塊硬件規(guī)劃計劃
3 顯現模塊硬件規(guī)劃計劃
MultiBus―CPU模塊是根據AT91RM9200微操控器的智能化多總線測控模塊。該CPU模塊首要完成對下位機的操控，并建立根據Modbus―RTU總線協議的總線通訊體系結構，讓體系設備能夠無縫接入根據Modbus―RTU形式的總線體系，牢靠、實時、精確地完成工業(yè)現場數據收集、信號輸出等功用；一起，供給規(guī)范視頻接口用于顯現16位色圖像，供給規(guī)范音頻輸入輸出接口用于完成錄放音功用。該模塊作為嵌入式開發(fā)環(huán)境的中心，可完成人機界面的交互操作和顯現、海量數據的存儲、多串口、多USB口、音頻信號輸入輸出、以太網口等接口；運轉Linux操作體系，能夠快速建立面向使用的嵌入式使用體系。
為了滿意實踐使用對實時性的要求，MultiBus―CPU模塊軟件選用了Linux2．6．21操作體系。其間，Linux2．6的內核使命能夠被搶占，這一特性使得Linux2．6內核適用于實時體系和嵌入式體系中。驅動程序在Linux環(huán)境下進行開發(fā)，使用層選用規(guī)范的通訊協議――Modbus協議，操控設備能夠連成工業(yè)網絡進行會集監(jiān)控。經過共同的Modbus接口，MultiBus―CPU模塊與擴展下位機均可作為對等設備在工業(yè)網絡中進行對話，使得各個設備無縫接入到工業(yè)操控網絡中。MultiBus―CPU模塊支撐現階段工業(yè)測控體系中最常用的以太網(UDP)通訊及RS485通訊協議。因而，本模塊在與其他功用模塊進行通訊時，選用Modbus―RTU數據通訊方法，使用以太網(UDP)／RS485總線進行數據的發(fā)送與接納，完成對各功用模塊的會集監(jiān)控。軟件總體結構如圖l所示。
硬件規(guī)劃原理圖如圖2所示。MultiBus―CPU模塊選用Atmel公司的AT91RM9200為主處理器，交融了ARM920T ARM Thumb處理器。其作業(yè)于180 MHz時功用高達200 MIPS；具有存儲器管理單元，能夠運轉Linux等實時操作體系；具有10／100 Base―T型以太網卡接口，只需外擴一個PHY即可完成以太網通訊；具有USB 2．O全速(12 Mb／s)主機雙端口，能夠擴展鍵盤、鼠標、U盤等規(guī)范外設。
主處理器AT91RM9200具有5個串口：1個DEBUG串口，規(guī)劃為RS232接口，能夠直接銜接PC的串口進行調試；1個RS485接口，能夠與其他功用模塊的RS485接口組成網絡；其他3個串口均規(guī)劃為RS232接口。
經過CPU模塊的外部總線和Epson公司的S1D13506顯現芯片擴展了一個VGA接口，分辨率為640×480，256色。IS41LVl6100為其供給獨立顯存，容量為1M×16位，支撐EDO PAGE形式。
GL850A芯片是一個低功耗的USB 2．0 HUB操控器，AT91RM9200自身的USB HOST接口經過GL850A芯片擴展為4個USB HOST接口。
DS3231是精度十分高的I2C集成實時時鐘。其精度在0～40℃內高達±2 ppm，在-40～85℃內精度可達±3．5ppm；板載電池，掉電后能夠堅持時刻；可為體系供給秒、分、小時、日、日期、月、年等信息，具有主動閏年調整功用。
WM8731是一個低功耗網絡音頻編解碼器(CO-DEC)，具有輸出功率放大器和可編程采樣速率設定功用。WM8731芯片經過I2S接口與CPU銜接，為CPU模塊擴展了音頻信號的輸入輸出接口，使體系具有音頻采樣功用，音頻信號數字化后能夠經過以太網傳送。
DM9161為10／100M快速以太網物理層單芯片收發(fā)器，H1102為網絡阻隔變壓器，用于完成10／100M自適應的牢靠網絡傳輸功用。
MultiBus―CPU模塊經過添加顯現操控芯片及其驅動完成了顯現接口，體系運轉信息能夠直接經過VGA顯現器顯現出來，大大提高了人機交互的可操作性。
3．1 接口芯片挑選
接口芯片選用Epson公司出產的大規(guī)模顯現操控器S1D13506。它是以SEDl354操控器為根底發(fā)展起來的具有更多功用的LCD顯現操控器，支撐全類型、大規(guī)模的LCD及CRT／TV顯現器。S1D13506內置RAMDAC(Random Access Memory Digital-to-Analog Converter，隨機數模變換記憶體)硬件X-Y軸轉置二維加速器，共有114個寄存器，能夠靈敏地設置各種不同的顯現方法。
3．2 接口硬件規(guī)劃
S1D13506與處理器的接口選用通用類型總線(包含數據總線、地址總線、操控總線)。接口界說如表1所列。芯片所用像素時鐘CLKl、CLK2是由同步信號發(fā)生器ICSl523來供給的，外接1M×16位的EDO-DRAM IS41LVl6100。
MVME162-013 MVME333-2 MVME167-031A? MVME177-003 PMC243MOT-R40M?
MVME162-013A? MVME374 MVME167-032B? MVME177-004 MVME162-523
MVME162-020 MVME374-1 MVME167-033A? MVME177-005 MVME162-532A
MVME162-022? MVME376 MVME167-033B? MVME177-006 MVME162P-242LE
MVME162-023? MVME705-1 MVME167-034A MVME177-012 MVME162P-242LSE
MVME162-023A? MVME705A MVME167-34B? MVME177-013 MVME162P-244LE
MVME162-032 MVME705A w/RFI MVME167-034B? MVME177-014 MVME162P-252SE
MVME162-040? MVME705A-001 MVME167-035B? MVME177-015 MVME162P-344
MVME162-211 MVME705B w/RFI MVME167-036B? MVME177-016 MVME162P-344E
MVME162-212 MVME708-001 MVME167P-036SE MVME177P-54SE MVME162PA-242LE
MVME162-213 MVME710B MVME167P-35SE? MVME177P-55SE MVME162PA-244L
MVME162-215 MVME721-101 MVME167P-34SE? MVME177P-56SE MVME162PA-244LE
MVME162-222 MVME712-103 MVME167-04? MVME177P-64SE MVME162PA-244LSE
MVME162-223 MVME712-104 MVME167A MVME177P-65SE MVME162PA-344B
MVME162-253 MVME712A MVME167C MVME177P-66SE MVME162PA-344E
MVME162-263 MVME712/AM MVME167P-24SE MVME177P-67SE MVME162-512A
MVME162-410 MVME712B MVME167P-35SE MVME162-512A MVME162-433
MVME162-412 MVME712M MVME761-001 MVME162-522A MVME162-510A
MVME162-432 MVME712/M MVME761EXT MVME714
