基于ARM處理器和CAN總線的電子結算終端設計
摘要:為了使農(nóng)副產(chǎn)品電子交易系統(tǒng)滿足交易管理、資金結算及市場各項費用的收繳,同時最大限度的提高交易的效率,提出一種新的數(shù)字交易終端,它是以ARM7處理器LPC2292為核心,分別采用SJAI000和PCA82C251作為CAN協(xié)議控制器和與物理總線之間的接口,移植了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ來管理不同的任務模塊,提高了系統(tǒng)的實時性及可靠性。經(jīng)現(xiàn)場檢驗和運行,系統(tǒng)具有良好的實用性,可用于諸多電子結算領域。
關鍵詞:ARM7;LPC2292;CAN總線;μC/OS-Ⅱ
0 引言
農(nóng)副產(chǎn)品電子交易系統(tǒng)數(shù)字交易終端簡稱為IC卡智能交易一體機或者POS機。它應用在農(nóng)副產(chǎn)品交易過程中,系統(tǒng)在供電和通信正常的情況下,可以為買賣雙方提供可靠、快捷、方便的交易平臺。買賣雙方在IC卡交易終端機上進行交易,數(shù)字交易終端機通過讀取并處理電子磅秤的數(shù)據(jù)能進行同一品種多筆累加過磅、去皮、預置去皮、按公斤過磅。IC卡數(shù)字交易終端在交易過程中自動識別買賣雙方管理費費率,將交易雙方的成交金額自動從買方IC卡轉(zhuǎn)入賣方IC卡中,并從雙方IC中自動扣除市場應收的管理費。
1 系統(tǒng)總體結構設計
電子結算系統(tǒng)是一個實時性很強的系統(tǒng),如果邏輯和時序出現(xiàn)偏差將會引起嚴重后果。本文搭建一個集讀卡、顯示、鍵盤、稱重、打印及通信功能于一體的新型電子結算終端。
在硬件上采用了Philips公司的LPC2292為中心處理器,并利用PCA82C251實現(xiàn)CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口,使POS機具有雙向通信的能力。在軟件上,移植了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,以實現(xiàn)多任務調(diào)度的優(yōu)勢。在嵌入式平臺上,寫入控制程序完成對于各個功能模塊的控制,以滿足處理設備具有較高的處理速度和處理能力的要求,并且具備了較強的實時任務調(diào)度能力。
2 系統(tǒng)硬件設計
本系統(tǒng)的硬件平臺主要由嵌入式處理器、電源、CAN總線接口以及各種外部設備等組成,系統(tǒng)總體結構框圖如圖1所示。
2.1 微處理器
主控芯片選用ARM7系列微處理器LPC2292。LPC2292是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7TDMI-S核的微處理器,它對代碼規(guī)模有嚴格控制的應用可使用16位Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過30 %,而性能的損失卻很小。帶有16 KB片內(nèi)靜態(tài)RAM,256 KB片內(nèi)FLAsH程序存儲器。128位寬接口/加速器。2個互連的CAN接口,帶有先進的驗收濾波器,多達112個通用IO口(可承受5 V電壓),9個邊沿或電平觸發(fā)外部中斷引腳。多個串行接口,包括2個16C550工業(yè)標準UART、高速I2C接口(400 Kb/s)和2個SPI接口。內(nèi)部集成PWM單元、實時時鐘和看門狗等。豐富的片內(nèi)資源,使得LPC2292特別適用于工業(yè)生產(chǎn)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、訪問控制和POS機。
2.2 電源和復位電路
為了保持各自電源的純潔,采用LPC2292的內(nèi)核和片內(nèi)外設分別由1.8 V和3.3 V供電。LDO芯片采用了SPX1117M3-1.8,SPX1117M3-3.3,其特點為輸出電流大,輸出電壓精度高。由于LPC2292ARM7控制器具有獨立的模擬電源,模擬地引腳,為了降低噪聲和出錯機率,模擬電源與數(shù)字電源應該隔離,所以使用了10 mH電感實現(xiàn)隔離,并在設計PCB時采用大面積敷地,以降低噪聲。圖2和圖3分別為1.8 V和3.3 V的電源接口電路。
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