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。
在WinCE嵌入式和多台MSP430单片机的通讯中,确定一个明确而合理的通讯协议是关键,包括对数据格式、通讯方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定。为了区别不同的分机,必须为每个分机分配一个唯一的地址,此地址唯一区别各单片机。数据格式采用数据包的形式,一次传输一组数据。数据包格式如表1所示。
数据格式中的地址位表示与PC机通讯的单片机地址。操作命令则表示此次通讯要完成的操作。在单片机发送上位机接收的时候,此时数据包中的数据长度、数据内容、和检验3个域便填充实际发送数据的个数、数据及和校验;操作命令域在PC机发送单片机接收的时候也有相似的协议规定。
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