基于ARM单片机的数据传输中介装置

2019-05-06 版权声明 举报文章

摘要:随着信息化时代的不断推进,生活节奏越来越快,很多公司白领、业务员需要不断奔走各地商谈业务,汽车成为最主要的交通工具,随身携带电脑又过于笨重,而在路途中需要处理文档传输,拷贝文件、查看文件信息等功能,“车载式存储设备间数据传输中介装置”可以在紧急时刻帮助你拷贝文件查看文件信息。因此,基于ARM单片机研制一个具有稳定使用功能的便携数据传输装置具有很强的实用价值,可为汽车添加新的功能,满足更多人的需求。本文将介绍一种可以快速实现文件交换的装置,将从可行性、结构功能等方面进行分析。

本项目受大学生创新训练计划资助,项目编号:201210425030

一、简介

随着通信网络技术和集成电路设计的高速发展,嵌入式系统己成为了IT业的一个焦点"嵌入式技术己经无处不在,从随身携带的mP3!语言复读机、手机、PDA到家庭之中的智能电视、智能冰箱、机顶盒,再到工业生产、娱乐中的机器,无不采用嵌入式技术"近几年,嵌入式系统产品渐渐完善,并在全世界各行业得到广泛应用"目前,嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化!工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点"随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要,像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DvD、mp3player、数字相机(ne)、数字摄像机(nv)、u盘、机顶盒(setTopBox)、高清电视(HDTv)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪、航天航空设备等等,都是典型的嵌入式系统"随着Intemet的迅速发展和价格更为低廉的微处理器的出现,嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域"[1]。

嵌入式处理器选择 AT91SAM9X35。鉴于AT91SAM9X35芯片是BGA,自己不能焊接,故采用外购的方式,核心板板采用长沙思意美达电子科技有限公司的SYMD9X35,该核心板包括了1个AT91SAM9X35,400MHz,ARM926ejs内核,128MB DDR2 SDRAM,256MB NandFlash,能满足设计需要。母板采用自己设计的方式,根据本设计需要及后续功能扩展,包含了电源模块,1个串口,3个USB接口,1个7寸LCD接口,1个10/100M自适应以太网接口,2个LED指示灯等,核心板电路图见图1。

图1.核心板电路图

二、 Linux系统移植

嵌入式操作系统选择 Linux。选择 Linux 实时操作系统最主要的原因是它的开源性,不仅可以从网上免费获取内核源码,还能获取很丰富的驱动代码。另基于Linux开发的应用具有很强的可移植性,编写好的应用程序在PC上调试没问题,可以很快的移植到嵌入式ARM系统上,降低了开发难度。Linux系统在AT91SAM9X35上的移植主要包括:AT91Bootstrap,u-boot,kernel内核,fs文件系统。

三、 母板的设计开发

A). 电源部分

系统的供电是5V适配器,而核心板和大部分芯片都是3.3V供电,故需要将5V转变成3.3V,可采用DC/DC方式,也可以采用LDO方式,LDO具有高稳定性,低纹波,电路简单等特点,故本设计采用LDO的方式。选用SPX1587AT-3.3芯片,该芯片输入范围4.75V到10V,压差低至1.1V,输出最大电流3A,可满足设计需要。具体电路如下图。

B). 核心板部分

核心板是外购的,只需要根据厂家的要求,给核心板供电,并把需要的引脚引出即可,如下图。

D). 以太网部分

为方便以后扩展,如加入智能家庭实现远程控制,特加了以太网部分。由于AT91SAM9X35芯片已接有网络MAC,只需要外扩一片PHY即可,采用DM9161BIEP芯片,该芯片稳定性好,价格低廉,广泛应用各行各业。原理图如下。

E). USB部分

由于AT91SAM9X35芯片已经集成了USB的控制与PHY,故只需引出相应的引脚到常用的USB接口上即可,为保护USB设备和系统,特加了500mA的自恢复保险,原理图如下。

F). 串口部分

为方便Linux系统的开发调试,需要至少加一个串口,采用最常用的SP3232芯片即可实现,如下图。

四、 推广应用前景、效益分析与市场预测

随着如今社会各个行业业务处理方式越来越倾向于电子化,各式各样的数据存储设备也随着市场的需要逐渐的换代升级。对于存储设备而言,优盘以及移动硬盘这种以USB接口为主要数据交换渠道的数据存储设备,其对于电脑的依赖性很大,只可以通过电脑进行数据的载入与输出,对于经常出差的人群极为不便。本产品主要针对于此种问题,更加快捷的进行数据的交换、查看,并且相较于电脑更加节约资源,操作简单,具有很大的市场价值。

参考文献

[1] 邓漫龄,ARM嵌入式Linux系统的研究与实现[D]北京邮电大学, 2009, 2-3

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