基于ARM9與LEM傳感器的蓄電池在線監測硬件平臺
對于核心板設計框圖需要做以下說明:
(1)由于AT91SAM9261采用Dataflash的啟動的方式,只能工作在溫度高于0℃和低于70℃的范圍,一旦溫度低于0℃將無法啟動。為了解決這個問題,只能使ARM采用外部啟動即NOR FLASH啟動的方式,因此,需要選擇啟動模式為外部啟動(BMS=0),以達到工業現場的溫度要求。
(2)Norflash存儲器芯片選擇AMD公司的AM29LV160DB,其容量為4M*16bit 。用于存儲BOOT程序,小型操作系統及小型應用程序。設計時采用字對齊方式,即芯片的A0地址線對應ARM芯片的A1地址線。另外,由于ATMEL官方提供的SAM-BA燒寫程序,僅支持Dataflash和Nandflash,因此,有必要修改SAM-BA的腳本文件以實現對Norflash的燒寫。
(3)Nandflash存儲器芯片選擇三星公司的K9F1208U0B,其存儲容量為存儲容量64M*16bit,
采用wince或者linux的操作系統時使用該芯片中存儲操作系統和應用程序;如使用ucos之類的小型操作系統時,則該芯片可以省略不焊接,系統與BOOT程序存儲在Norflash即可。
(4)Sdram芯片采用MT48LC16M16A2TG-75IT:D,每片容量為16M*16bit。本系統中采用兩片SDRAM構成32數據總線。由于Sdram芯片為整個嵌入式平臺的內存,需要頻繁地與CPU進行數據交互,為了實現較好的信號完整性,在靠近ARM的地址和控制總線上,串聯22Ω平衡電阻吸收信號反射。當采用小型操作系統時候,操作系統可在ARM內部的SRAM中運行,Sdram可以省略不焊接。
(5)擴展接口將ARM芯片的所有可用接口皆擴展出來,用于和擴展板連接。
(6)由于信號密集,同時需要將接口全部引出并保證良好的電磁兼容性效果,PCB采用六層板PCB設計方式,采用信號層—地層—信號層—電源層—地層—信號層的方式。
為了保證高頻工作的效果,設計時考慮將兩片SDRAM的各總線設計為等長,同時采用兩面布局和蛇形走線等技術手段。
3.2 擴展板部分設計
擴展板的設計框圖如圖3所示。

圖3 擴展板的設計框圖
對于擴展板設計框圖需要做以下說明。
(1)SPI flash芯片用于存儲蓄電池傳感器采得的數據。此處將芯片的寫保護腳使用ARM的一個I/O口管理起來,以防上電或掉電時修改片內的數據。
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