目前WinCE嵌入式与MSP430
单片机在仪器仪表、工业控制、移动设备等有着广泛的应用。在很多复杂的应用场合比如多点温度采集、多点转速采集,一个单片机不能满足要求,需要多台单片机协同工作,此时,多台单片机通信是实现的关键。以基于WinCE嵌入式设备为核心,取代传统意义上的PC机,采用TCP/IP通信机制搭建的串口通信系统,结合嵌入式设备和网络技术的优点,将各独立系统复杂的通信协议、数据格式进行统一的转化,特别适用于远程、多机串口通信,具有重要的使用价值和应用前景。
1 硬件平台
1)WinCE嵌入式采用友善之臂mini2440开发板作为硬件平台,mini2440开发板主要的硬件资源包括:SamsungS3C2440A,主频400MHz,最高533 MHz;1个100 M以太网RJ-45接口(采用DM9000网络芯片),1个通用异步串行口(UART);2个USB数据接口;1个LCD控制器;1个64MSDRA-M;1个SD卡接口;以及键盘接口和IDE接口等,利用上述的核心硬件资源,根据需要定制相关的内核,在EVC集成开发环境中编写应用程序。
2)MSP430F149单片机是TI公司芯片,它具有集成度高、外围设备丰富、超低功耗、1.8~3.6 V的低电压供电范围,5种可选的低功耗模式,低于6μs的唤醒时间等优点,是设计电池供电系统的极佳选择。由于具有16位RISC结构,16位寄存器和常数寄存器,MSP430达到了最大的代码效率。数字控制的振荡器提供快速从所有低功耗模式苏醒到活动模式的能力,时间少于6ms。MSP430F149带有2个16位定时器(带看门狗功能)、速度极快的8通道12位A/D转换器(ADC)(带内部参考电压、采样保持和自动扫描功能)、1个内部比较器和2个通用同步/异步发射接收器,硬件乘法器提高了单片机的性能并使单片机在编码和硬件上可兼容,所以在很多领域得到了广泛的应用。
3)PC机与WinCE嵌入式通过100 M/S以太网接口连接,WinCE嵌入式与MSP430F149通过RS232进行通信,串口通信总体框图如下图1所示。
MSP430单片机的UART模块具有比普通51单片机更完善的特性,如可选择奇偶校验方式、波特率小数部分可编程、提供差错控制及错误状态位、串口中断唤醒CPU等。将这些特点应用于串口通信中可以增强通信的可靠性,比如:UART硬件模块可以被设置为若奇偶校验出错则不接收当前数据,通过设定波特率调制值可使波特率更准确,通过休眠模式的应用可提高CPU工作的效率并降低系统的功耗。对于多机通信,MSP-430单片机内置了空闲式(idle-line)和地址位式(address-bit)两种多机通信模式,为提供可靠高效的多机通信提供了保证。两种模式主要在如何确定地址帧方面存在差别:1)空闲模式:两个数据块之间的传输空闲时间大于或等于10 bit,也即用传输线上大于或等于10 bit空闲之后的第一个数据表示地址。2)地址位模式:通过字节帧中的地址位(1或0)指示该帧是地址帧还是数据帧。一由于空闲模式要求两个数据块之间一定要有大于或等于10 bit的时间间隔,所以在连续传输的场合传输速率会比地址位模式慢,但是编程简单。
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