基于Freescale Kinetis的農田灌溉控制板卡的設計
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2 硬件設計
2．1 ARM處理器的特點及應用
Freescal的MK60DN512ZVLL10屬于Kinetis K60系列。封裝為LOFP144腳，該芯片具有以下特點：
·ARM Cortex-M4內核+DSP。512K flash、512K Flex Memmory、128K SRAM、16K cache、150MHz、單周期MAC、單指令多數據(SIMD)擴展、可選的單精度浮點單元。
·多達四種可配置分辨率的高速16位ADC。可采用單路或差分輸出模式改善噪聲抑制。可編程延遲塊觸發功能轉換時間可達500 ns。
·具有3個高速比較器，通過將PWM保持在安全狀態，提供快速準確的電機過電流保護。
·多達四個64倍可編程增益放大器用于小型振幅信號轉換。
·模擬基準電壓為模擬塊、ADC和DAC提供精確的基準值，可以替換外部基準電壓，降低系統成本。
·具有32通道的DMA，適用于外圍設備和內存，可降低CPU負載，實現更快的系統吞吐量。
·連接性和通信：UART支持ISO7816和IrDA，支持I2S、IC和SPI，具有2個CAN模塊，適用于工業網絡橋接。
·可靠性和安全性：硬件循環冗余校驗引擎用于驗證存儲器內容、通信數據和增加的系統可靠性，獨立時鐘工作的COP用于防止代碼跑飛，外部看門狗監控。
·定時和控制：強大的FlexTimers支持通用、PWM和電機控制功能。可編程中斷定時器用于RTOS任務調度或者為ADC轉換和可編程延遲模塊提供觸發源。
·外部接口：多功能外部總線接口提供和外部存儲器、門陣列邏輯或LCD的接口。
·系統：5 V容限的GPIO帶引腳中斷功能。從1．71 V到3．6 V的寬操作電壓范圍，閃存編程電壓低至1．71 V，并且此時閃存和模擬外設所有功能正常。
·運行溫度：-40℃到105℃。
2．2 JTAG調試接口本文引用地址：http://www.104case.com/article/160601.htm
PC機使用JTAG接口下載程序并調試該灌溉控制卡，同時通過232串口下載灌溉控制指令。
2．3 組網和多機互連
485串口和CAN接口用于組網和多機互聯，灌溉控制器組網功能可以滿足農田生產的同步化要求。組網可根據需要選用CAN總線或者485總線。
2．4 SDHC接口
SDHC接口采用4位操作，用于連接SD卡，可以支持SDHC大容量SD卡，SD卡可以用于升級灌溉控制卡的應用程序和更新控制指令。其接口電路如圖5所示。
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