嵌入式系統(tǒng)的無線通信控制器設(shè)計方案

嵌入式系統(tǒng)的無線通信控制器余培強嵌入式無線通信介紹嵌入式系統(tǒng)以其小型，專用，易于攜帶，高可靠性的特點，已經(jīng)在工業(yè)控制，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理，遠程監(jiān)控，智能儀表等領(lǐng)域得到了廣泛的運用。隨著無線通信事業(yè)的發(fā)展，如今，在許多場合有線連接的方式已經(jīng)不能滿足科技的高速發(fā)展，無線技術(shù)正以一種快速的發(fā)展速度進入許多產(chǎn)品中，其中，將ARM處理器運用到無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展。與有線技術(shù)相比，無線通信技術(shù)主要具備成本低，攜帶方便，省去有線布線的優(yōu)點。特別適用于手持設(shè)備的通信、電池供電設(shè)備、遙控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標簽身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、機器人控制、無線數(shù)值語音、數(shù)字圖像傳輸、智能小區(qū)不停車收費、銀行只能回單系統(tǒng)等。在通信方式及通信協(xié)議方面，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議已經(jīng)形成了比較成熟和規(guī)范的標準；相應的，在硬件條件方面，無線數(shù)傳的半導體芯片也大量出現(xiàn)。本方案是以arm處理器做為主控制器，以zigbee無線通信協(xié)議及cc2430單片芯片做為本控制器的無線通信協(xié)議和無線通信芯片。具體的細節(jié)在后面說明。關(guān)鍵技術(shù)介紹ARM介紹Zigbee介紹ARM介紹ARM(AdvnacedRICSMahcines)，既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術(shù)的名字。1991年ARM公司成立于英國劍橋，主要出售芯片設(shè)計技術(shù)的授權(quán)。目前，采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器，即通常所說的ARM微處理器，己遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術(shù)的微處理器應用約占據(jù)了32位RICS微處理器75%以上的市場份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到日常生活的各個方面。ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計開發(fā)的公司，作為知識產(chǎn)權(quán)供應商，本身不直接從事芯片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片，世界各大半導體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應用領(lǐng)域，加入適當?shù)耐鈬娐?，從而形成自己的ARM微處理器芯片進入市場。目前，全世界有幾十家大的半導體公司都使用ARM公司的授權(quán)，因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進入市場被消費者所接受，更具有競爭力。ARM微處理器的特點ARM32位體系結(jié)構(gòu)目前被公認為是業(yè)界領(lǐng)先的32位嵌入式RISC微處理器核，具有如下特點:RISC型處理器結(jié)構(gòu)，采用Load/Store結(jié)構(gòu)，只有Load/Store指令可以與存儲器打交道，其余指令都不允許進行存儲器操作。每機器周期可執(zhí)行1條指令。支持Thumb(16位)和ARM(32位)雙指令集，Thmub指令集比通常的8位和16位CISC/RICS處理器具有更好的代碼密度，可以顯著減小程序?qū)Υ鎯ζ鞯男枨?可節(jié)省30%~40%以上的存儲空間，同時具備32位代碼的所有優(yōu)點。多處理器狀態(tài)模式，ARM可以支持用戶、快中斷、中斷、管理、中止、系統(tǒng)和未定義等7種處理器模式，除了用戶模式外，其余的均為特權(quán)模式。這也是ARM的特色之一，可以大大提高ARM處理器的效率。嵌入式在線仿真調(diào)試，ARM處理器都嵌入了在線仿真ICE一RT邏輯，便于通過JTAG來仿真調(diào)試ARM程序，可以省去價格昂貴的在線仿真器。靈活方便的接口，ARM體系結(jié)構(gòu)具有協(xié)處理器接口，方便擴充各種功能。ARM允許16個協(xié)處理器。另外，ARM處理器還具有先進的片上總線AMBA(AdvancdeMicrocontrollerBusArehiteeture)。通過AMBA來方便的擴充各種處理器及IO。低電壓低功耗的設(shè)計。ARM微處理器系列ARM微處理器目前包括下面幾個系列，以及其它廠商基于ARM體系結(jié)構(gòu)的處理器，除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)的共同特點以外，每一個系列的ARM微處理器都有各自的特點和應用領(lǐng)域。---AMR7系列---AMR9系列---ARM9E系列---ARM10E系列---SecurCore系列---Inter的Xscale---Inter的StrongARM其中，ARM7，ARM9，ARM9E和ARM10為4個通用處理器系列，每一個系列提供一套相對獨待的性能來滿足不同應用領(lǐng)域的需求。SecurCore系列專門為安全要求較高的應用而設(shè)計。S3C44B0XARM7體系結(jié)構(gòu)微處理器介紹SamsungS3C44BOX微處理器采用0．25μmCMOS工藝制造，特別適合應用于對成本和功耗敏感的場合。所有的S3C44BOX都采用新的總線結(jié)構(gòu)——SAMBAⅡ(SamsungARMCPU嵌入式控制器總線結(jié)構(gòu))。S3C44BOX最突出的特點是其CPU核采ARM公司的16/32位ARM7TDMIPISC結(jié)構(gòu)(主頻為66MHz，最高可達75MHz)。ARM7TDMI系列擴充包括Thumb協(xié)處理器、片上ICE中斷調(diào)試支持和32位硬件乘法器。S3C44BOX通過在ARM7TDMI內(nèi)容的基礎(chǔ)上擴展一系列完整的通用外圍器件，使系統(tǒng)費用降至最低，免除了增加附加配置的需要。集成的片上功能描述如下：·在ARMTTDMI的基礎(chǔ)上增加8KB的Cache；·外部擴充存儲器控制器(FP/EDO/SDRAM控制，片選邏輯)；·LCD控制器(最大支持256色的DSTN)，并帶有一個專用DMA通道的LCD控制器；·2個通用DMA通道，2個帶外部請求管腳的DMA通道；·2個帶有握手協(xié)議的UART，1個SIO；·1個多主機I2C總線控制器；·1個IIS總線控制器；·5個PWM定時器及1個內(nèi)部定時器；·看門狗定時器；·71個通用可縮程I／O口，8個外部中斷源；·功耗控制模式：正常、低、休眠和停止；·8路10位ADC；·具有日歷功能的RTC(實時時鐘)；·帶PLL的片上時鐘發(fā)生器Zigbee介紹Zigbee是一種短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。Zigbee的基礎(chǔ)是IEEE802.15.4無線個人域網(wǎng)標準。Zigbee的數(shù)據(jù)傳輸速率在10kbit/s到250kbit/s之間，因而它適合于低速率的無線傳輸應用。Zigbee可以構(gòu)建一個由多達數(shù)萬個無線數(shù)傳模塊組成的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺，十分類似現(xiàn)有的移動通信的DCMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)。每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的距離可以從標準的75米擴展到幾百米，甚至幾公里。與移動通信網(wǎng)絡(luò)不同的是，Zigbee網(wǎng)絡(luò)主要是為自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立的，而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立的。Zigbee技術(shù)擁有低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點，這也決定了Zigbee技術(shù)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。Zigbee技術(shù)的目標就是針對工業(yè)、家庭自動化、遙測遙控、汽車自動化、農(nóng)業(yè)自動化和醫(yī)療護理等，例如燈光自動化控制，傳感器的無線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，油田、電力、礦山和物流管理等應用領(lǐng)域。另外，它還可以對局部區(qū)域內(nèi)移動目標，例如對城市中的車輛進行定位。Zigbee特點及應用領(lǐng)域Zigbee的特點突出，尤其在低功耗、低成本上，主要有以下幾個方面：1)、低功耗。在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持l個節(jié)點工作6~24月，甚至更長。這是zigbee的突出優(yōu)勢。相比較，藍牙能工作數(shù)周、WIFi可工小時。2)、低成本。通過大幅簡化協(xié)議(不到藍牙的1/10)，降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節(jié)點需要32KB代碼，子功能節(jié)點少至4KB代碼，而且Zigbee免協(xié)議專利費。3)、低速率。Zigbee工作在20~250kbps的較低速率，分別提供250kbps(2.4HGz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用需求。4)、近距離。傳輸范圍一般介于10~100m之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增l~3km。這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信的接力，傳輸距離將可以更遠。5)、短時延。Zigbee的響應速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點連接進入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進一步節(jié)省了電能，相比較，藍牙需要3~10s、WIFi需要3s。6)、高容量。Zigbee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理;最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng)。7)、高安全。Zigbee提供了三級安全模式，包括無安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標準(AES一128)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。8)、免執(zhí)照頻段。采用工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段。2.4GHz(全球)、915MHz(美國)和868MHz(歐洲)。Zigbee主要應用在距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間，典型的傳輸數(shù)據(jù)類型有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)。一般而言，滿足如下一些特點的應用場合，是Zigbee應用極具優(yōu)勢的地方：需要無線通信交換信息的低成本裝置;數(shù)據(jù)的交換量較小、傳輸?shù)乃俾室蟛桓?功耗要求極低，采用電池供電且需要維持較長時間;需要多個(尤其是大量)設(shè)備組成無線通信網(wǎng)絡(luò)，主要進行監(jiān)測和控制的場Zigbee協(xié)議堆棧分析Zigbee協(xié)議堆棧分析Zigbee堆棧是在IEE802.15.4標準基礎(chǔ)上建立的，定義了協(xié)議的MAC和PHY層。Zigbee設(shè)備應該包括EIEE802.15.4(該標準定義了RF射頻以及與相鄰設(shè)備之間的通信)的PHY和MAC層，以及Zigbee堆棧層:網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應用層、應用支持層、ZDO管理層和安全服務(wù)提供層。圖1-1給出了這些組件的概況.1、PHY和MAC層：：MAC層層負責責和PHY層進進行交交互。。提供供了媒媒體訪訪問控控制層層與無無線物物理通通道之之間的的接口口，主主要負負責：：激活活或休休眠無無線收收發(fā)設(shè)設(shè)備、、對當當前頻頻道進進行能能量檢檢測、、鏈路路質(zhì)量量指示示、為為載波波檢測測多址址與碰碰撞避避免進進行空空閑頻頻道評評估、、頻道道選擇擇、數(shù)數(shù)據(jù)的的發(fā)送送及接接收等等。該該層由由芯片片制造造廠商商完成成。2、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層層(NWK)：：負責責建立立和維維護網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連連接。。它獨獨立處處理傳傳入的的數(shù)據(jù)據(jù)請求求、關(guān)關(guān)聯(lián)、、解除除關(guān)聯(lián)聯(lián)和孤孤立通通知請請求。。3、設(shè)設(shè)備對對象層層(ZDO)：：用于于整個個ZigBee設(shè)備備的配配置和和管理理。應應用程程序可可以通通過端端點0與ZigBee堆堆棧的的其它它層通通信，，從而而實現(xiàn)現(xiàn)對這這些層層的初初始化化和配配置。。附屬屬在端端點0的對對象被被稱為為ZigBee設(shè)備備對象象(ZDO)。。端點點255用用于向向所有有端點點的廣廣播。。端點點241到到254是是保留留端點點?？煽梢酝ㄍㄟ^ZDO接口口對遠遠程設(shè)設(shè)備進進行重重新配配置、、發(fā)起起或回回應綁綁定請請求、、在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)設(shè)備間間建立立安全全機制制(如如選擇擇公共共密鑰鑰、對對稱密密鑰等等)等等。4、APS層：：主要要提供供ZigBee端點點接口口。應應用程程序?qū)⑹褂糜迷搶訉哟蜷_開或關(guān)關(guān)閉一一個或或多個個端點點并且且獲取取或發(fā)發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)。。它還還為鍵鍵值對對和報報文數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸提提供了了原語語。5、APL層:提供供高級級協(xié)議議棧管管理功功能。。用戶戶應用用程序序使用用此層層管理理協(xié)議議棧。。安全全服務(wù)務(wù)提供供層:負責責提供供安全全機制制。每每一層層(MAC、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或或應用用層)都能能被保保護，，為了了降低低存儲儲要求求，它它們可可以分分享安安全鑰鑰匙。。SSP是是通過過ZDO進進行初初始化化和配配置的的，要要求實實現(xiàn)高高級加加密標標準(AES)。Zigbee協(xié)協(xié)議網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的的構(gòu)成成在ZigBee網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中，，支持持兩種種類型型的物物理設(shè)設(shè)備：：全功功能設(shè)設(shè)備和和精簡簡功能能設(shè)備備。全功能能設(shè)備備(FFD，，F(xiàn)ullFunctinoDveiec)特特點：：支持持任何何拓撲撲結(jié)構(gòu)構(gòu)，可可以成成為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)器器，能能和任任何設(shè)設(shè)備通通信。。精簡功功能設(shè)設(shè)備(RFD，，ReducdeFunctinoDveiec)特點點：只只用在在星型型拓撲撲中，，不能能成為為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)調(diào)調(diào)器，，只能能和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)器器通信信，實實現(xiàn)非非常簡簡單。。Zigbee網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)要要求至至少一一個全全功能能設(shè)備備作為為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)調(diào)調(diào)器，，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)調(diào)調(diào)器要要存儲儲以下下的基基本信信息：：節(jié)點點設(shè)備備數(shù)據(jù)據(jù)、數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)表表、設(shè)設(shè)備關(guān)關(guān)聯(lián)表表。終終端設(shè)設(shè)備可可以是是精簡簡設(shè)備備用來來降低低系統(tǒng)統(tǒng)成本本。網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)器器和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點有有以下下的功功能：：Zigbee網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)器器:建建立網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，，傳輸輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)信標標，管管理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點，，存儲儲網(wǎng)絡(luò)絡(luò)節(jié)點點信息息，在在關(guān)聯(lián)聯(lián)節(jié)點點之間間路由由信息息。Zigbee網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點:為電電池供供電和和節(jié)能能設(shè)計計，搜搜索可可用的的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，按按需傳傳輸數(shù)數(shù)據(jù)，，向網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)器器請求求數(shù)據(jù)據(jù)。無線串串行數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸介介紹現(xiàn)代社社會是是一個個信息息社會會，信信息的的獲取取和傳傳輸逐逐步從從無線線過度度到無無線。。隨著著無線線通信信事業(yè)業(yè)的發(fā)發(fā)展，，無線線數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸這一一技術(shù)術(shù)被越越來越越多的的人們們所熟熟悉，，相應應的產(chǎn)產(chǎn)品也也參透透到社社會生生活的的各個個領(lǐng)域域，如如無線線抄表表、數(shù)數(shù)字圖圖像傳傳輸、、小區(qū)區(qū)傳呼呼、工工業(yè)數(shù)數(shù)據(jù)采采集、、非接接觸RF智智能卡卡、安安全防防火系系統(tǒng)、、區(qū)域域報警警系統(tǒng)統(tǒng)等數(shù)數(shù)字信信號的的傳輸輸。無無線數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸不不僅結(jié)結(jié)構(gòu)簡簡單，，操作作方便便，能能夠在在很大大程度度上節(jié)節(jié)約硬硬件成成本，，而且且更能能優(yōu)化化數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸系統(tǒng)統(tǒng)的效效率。。無線線串行行數(shù)據(jù)據(jù)通信信主要要有一一下3個方方面的的運用用。（1））點對對點控控制這是無無線數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸應應用最最廣的的一種種，例例如，，在甲甲地和和乙地地各放放置一一臺無無線數(shù)數(shù)傳電電臺，，應用用設(shè)備備與之之相連連，可可組成成單向向傳輸輸，即即一個個為單單發(fā)，，另一一個單單收；；也可可組成成雙向向傳輸輸，即即兩個個都為為收發(fā)發(fā)電臺臺，從從而實實現(xiàn)遠遠距離離數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸或無無線控控制。。這種種傳輸輸方式式適合合一對對一控控制，，簡單單有效效，是是組成成多點點傳輸輸?shù)幕A(chǔ)。。（2）點點對多點點控制這種方式式主要在在組網(wǎng)是是使用，，點即中中心臺站站，可以以是大功功率無線線電臺；；多點是是有中心心站控制制的分臺臺站，可可以是小小功率電電臺。有有電臺的的類型可可以分為為：一點點單發(fā)配配多點單單收的集集中控制制方式，，一點單單收配多多點單發(fā)發(fā)的多點點采集方方式，一一點收發(fā)發(fā)配多點點收發(fā)的的分散控控制方式式。組網(wǎng)網(wǎng)時要求求每臺設(shè)設(shè)備編有有地址碼碼，采用用時分復復用技術(shù)術(shù)（TDMA，，即每一一時刻都都是點對對點）。。（3）中中繼傳輸輸當無線數(shù)數(shù)傳電臺臺功率不不夠，需需要變換換接口，，變換傳傳輸協(xié)議議及調(diào)制制方式，，以及多多種無線線傳輸系系統(tǒng)混合合是采取取這種方方式。這這是點對對點傳輸輸?shù)囊粋€個特例，，其主要要作用只只是一種種接力，，不單獨獨構(gòu)成一一種應用用系統(tǒng)。。近些年內(nèi)內(nèi)，無線線數(shù)據(jù)傳傳輸設(shè)備備得到了了飛速發(fā)發(fā)展，這這些產(chǎn)品品提供標標準的RS-232接接口，或或標準的的RS-485接口，，從而便便于與其其他數(shù)字字設(shè)備連連接。無無線數(shù)據(jù)據(jù)傳輸設(shè)設(shè)備被廣廣泛運用用與一下下幾個主主要領(lǐng)域域。水、電、、煤氣等等計量表表計的無無線抄表表；消防安全全報警，，樓宇自自動化，，門禁系系統(tǒng)；醫(yī)療儀器器，機房房設(shè)備無無線監(jiān)控控，倉儲儲物流；；會議表決決，餐飲飲點菜，，PDA等無線線智能終終端，長長距離非非接觸RF智能能卡；不停車收收費，智智能交通通，無線線遙控，，自動化化數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)統(tǒng)；無線鼠標標、鍵盤盤、游戲戲桿、打打印機；；無線RS=232/無無線RS-485接口口，無線線微微網(wǎng)網(wǎng)，無線線現(xiàn)場總總線等軍軍用和法法用產(chǎn)品品中。幾種無線線數(shù)據(jù)傳傳輸產(chǎn)品品無線鼠標標、無線線鍵盤無線智能能家居系系統(tǒng)無線點菜菜機大型商店店所采用用的無線線POST機無線鼠標標、無線線鍵盤計算機外外設(shè)(鍵鍵盤、鼠鼠標，打打印機、、游戲手手柄等)的無線線化是現(xiàn)現(xiàn)代計算算機的外外設(shè)通信信線路從從有線逐逐步發(fā)展展到無線線，這一一方面在在很大程程度上降降低了計計算機的的成本；；另一方方面，也也便于計計算機的的移動、、裝載等等。外設(shè)設(shè)的無線線化是計計算機發(fā)發(fā)展史上上的又一一次重大大進步。。無線智能能家居系系統(tǒng)隨著現(xiàn)代代家居生生活的提提高，無無線系統(tǒng)統(tǒng)也逐漸漸參透到到每個家家庭。無無線智能能家居系系統(tǒng)不用用布線和和施工，，安裝簡簡單快捷捷，而且且具有能能夠智能能識別主主任、報報警、現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)聽聽功能、、信息保保護功能能、無線線防盜探探測器、、紅外對對射柵欄欄、煙感感、煤氣氣感等功功能。無無線智能能家居系系統(tǒng)的出出現(xiàn)是現(xiàn)現(xiàn)代家居居生活的的一次飛飛越。無線點菜菜機以無線點點菜機為為核心的的餐飲管管理系統(tǒng)統(tǒng)促進了了餐飲行行業(yè)的信信息化管管理，解解決了餐餐飲行業(yè)業(yè)信息同同步等問問題。次次系統(tǒng)采采用無線線通信技技術(shù)，一一掌上電電腦為終終端，囊囊括餐飲飲業(yè)的前前臺無線線點菜、、結(jié)賬、、后臺打打印、采采購、核核算、系系統(tǒng)管理理、維護護、統(tǒng)計計分析等等完備的的一體化化功能。。通過無無線點菜菜機系統(tǒng)統(tǒng)，一方方面可以以提高餐餐飲業(yè)的的服務(wù)效效率，避避免錯誤誤，提高高服務(wù)質(zhì)質(zhì)量；另另一個方方面則可可以節(jié)約約勞動力力成本。。大型商店店所采用用的無線線POST機采用無線線POST機可可以克服服大型商商場綜合合布線難難的問題題，為商商場的高高校服務(wù)務(wù)創(chuàng)造良良好的硬硬件平臺臺?；贏RM嵌入入式系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸系系統(tǒng)基于ARM嵌入入式系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸系系統(tǒng)包括括兩個主主要的部部分，即即主機和和從機部部分。從從機部分分主要實實現(xiàn)遠程程數(shù)據(jù)的的采集，，并通過過無線的的方式可可靠地傳傳送到主主機，從從而實現(xiàn)現(xiàn)遠程數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸；主機機部分主主要實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)接接收，控控制整個個通信系系統(tǒng)，并并將接收收到的數(shù)數(shù)據(jù)通過過RS-232接口傳傳送到計計算機中中心機房房，從而而對采集集到的數(shù)數(shù)據(jù)進行行處理和和分析。。整個通信系系統(tǒng)采用串串行數(shù)據(jù)傳傳輸方式，，并配合適適當?shù)男旁丛淳幋a進行行數(shù)據(jù)壓縮縮，以減少少信息傳送送量。同時時，采用簡簡單可行，，易于編程程實現(xiàn)的信信道編碼方方式，實現(xiàn)現(xiàn)信號的可可靠傳輸。。本控制器器以S3C44B0X為核心心控制芯片片，其通用用性高，處處理能力強強，與其他他處理系統(tǒng)統(tǒng)有極好的的兼容性。。在無線通通信時，采采用cc2430做做為數(shù)據(jù)的的無線傳輸輸芯片，其其可靠性高高?；贏RM的串行通通信系統(tǒng)框框架如圖5-1所示是基基于ARM處理器以以S3C44B0X和cc2430為為核心的串串口數(shù)據(jù)傳傳輸系統(tǒng)整整體框圖。。從機部分包包括：以S3C44B0X為為核心的從從機控制和和處理中心心，以及以以CC2430為核核心的基于于zigbee協(xié)議議的無線串串行數(shù)據(jù)傳傳輸模塊，，中央數(shù)據(jù)據(jù)處理和控控制部分主主要完成整整個從機系系統(tǒng)的控制制及簡要數(shù)數(shù)據(jù)處理，，將需要發(fā)發(fā)送的數(shù)據(jù)據(jù)經(jīng)過適當當?shù)木幋a處處理后，通通過SIO模塊發(fā)送送到CC2430模模塊。CC2430主要通過過zigbee協(xié)議議完成串行行數(shù)據(jù)的發(fā)發(fā)射，CC2430具有高集集成度且應應用于2.4GHz頻段的數(shù)數(shù)據(jù)串行傳傳輸?shù)膶Ｓ糜眯酒?，該該芯片只需需要極少量量的外圍芯芯片就可以以完成數(shù)據(jù)據(jù)的發(fā)射。。除此之外外，CC2430模模塊還將接接收到的主主機控制信信號傳送回回S3C44B0X模塊進行行處理。主機部分主主要包括與與發(fā)送方基基本一致的的射頻收發(fā)發(fā)模塊，以以及以S3C44B0X為核核心的接收收信號處理理模塊，這這兩個模塊塊完成的操操作與從機機大約一致致。同時，，S3C44B0X模塊需要要通過UART接口口與計算機機中心機房房相連接，，RS-232轉(zhuǎn)換換接口主要要提供電平平轉(zhuǎn)換功能能，經(jīng)過RS-232接口轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后的數(shù)數(shù)據(jù)再傳送送回中心機機房，中心心計算機再再對數(shù)據(jù)進進行分析和和處理，以以及設(shè)置相相應的控制制命令。整個系統(tǒng)采采用模塊化化設(shè)計方案案，各個模模塊間采用用標準通信信協(xié)議，由由于S3C44B0X處理器器提供專門門的SIO接口，因因此在主從從機數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)送和接收收部分(從從CC2430到S3C44B0X處處理器)采采用同步串串行傳輸。。同時，S3C44B0X處處理器提供供UART接口，因因此在主機機與中心機機房進行數(shù)數(shù)據(jù)傳輸是是采用標準準串行通信信總線RS-232做為數(shù)據(jù)據(jù)傳輸標準準，整個系系統(tǒng)都采用用標準通信信協(xié)議，從從而便于與與其他系統(tǒng)統(tǒng)進行互連連通信。系統(tǒng)功能模模型設(shè)計本控制器主主要包括ARM中央央處理器模模塊、無線線收發(fā)模塊塊和RS-232電電平轉(zhuǎn)換功功能模塊。。ARM7中中央處理器器模型如圖9-1-1所示示為以32位ARM7架構(gòu)的的處理器S3C44B0X為為核心的接接收模塊主主要結(jié)構(gòu)圖圖,其包括括數(shù)據(jù)存儲儲部分、電電源管理電電路、顯示示電路、輸輸入電路及及與外部進進行通信的的USB接接口、RJ-45\UART\SIO,以及下下載程序和和代碼的JTAG接接口。串行通信模模塊如圖9-1-2所示示為主機部部分進行數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡恼w框圖圖，此部分分主要實現(xiàn)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換換功能。由由于S3C44B0X串行輸輸出電平與與計算機串串行通信接接口之間存存在電平差差異，因此此本控制器器可以采用用能進行串串口電平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的芯片片MAX232，將將S3C44B0X輸出的串串行數(shù)據(jù)傳傳回計算機機串口。無線收發(fā)系系UART通通信接口設(shè)設(shè)計存儲控制器器設(shè)計嵌入式系統(tǒng)統(tǒng)中片內(nèi)存存儲資源一一般不能滿滿足系統(tǒng)開開發(fā)的需求求，在基于于ARM核核的嵌入式式應用系統(tǒng)統(tǒng)中可能包包含多種類類型的存儲儲器件，如如Flash、ROM、SRAM核SDRAM等；而且且不同類型型的存儲器器件要求不不同的速度度、數(shù)據(jù)寬寬度等。為為了這些不不同速度、、類型、總總線寬度的的存儲器進進行管理，，存儲器管管理控制器器是比不可可少的。在在基于S3C44B0X處理理器的嵌入入式系統(tǒng)開開發(fā)中，也也是通過存存儲控制器器為片外存存儲器訪問問提供必要要的控制信信號，管理理片外存儲儲部件的。。S3C44B0X復復位后的存存儲器地址址分配圖從圖中可以以看出：地址空間具具有8個存存儲體，每每個存儲體體可達32MB，總總共可達到到256MB；對所有存儲儲體的訪問問大小均可可進行改變變（8位/16位/32位）），總線寬寬度可編程程；特殊功能寄寄存器位于于0x01C00000~0x02000000的4MB空間內(nèi)內(nèi)；8個存儲器器中，Bank0~Bank5可支持持ROM、、SRAM；Bank6、Bank7可支持ROM、SRAM和和FP/EDO/SDRAM等，Bank6和和Bank7存貯容容量大小相相同；Bank0~Bank5的起起始地址和和空間大小小都是固定定的；Bank6的起始地地址是固定定的，空間間可配置為為2/4/8/16/32MB；Bank7的空間大大小和Bank6一一樣是可變變的，也可可配置成2/4/8/16/32MB。Bank6和Bank7的的詳細地址址可參考下下9-1表表：S3C44B0X存存儲控制器器描述大/小端模模式選擇：：當ENDIAN為為1時則使使用大端模模式，大/小端模式式之所以存存在是因為為當在存儲儲器中存儲儲不同字長長的數(shù)據(jù)時時，大/小小端模式定定義了不同同長度的數(shù)數(shù)據(jù)類型的的對齊方式式.存儲器（（SROM/DRAM/SDRAM））地址線連連接網(wǎng)絡(luò)通信接接口設(shè)計在介介紹紹電電路路設(shè)設(shè)計計之之前前，，先先簡簡要要介介紹紹一一下下網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控控制制器器RTL8019AS的情情況況。。RTL8019AS是臺臺灣灣REALTEK公司司生生產(chǎn)產(chǎn)的的一一款款性性價價比比很很高高的的、、帶帶有有即即插插即即用用功功能能的的全全雙雙工工以以太太網(wǎng)網(wǎng)控控制制器器。。它它內(nèi)內(nèi)部部集集成成了了兩兩塊塊RAM，，一一塊塊16KB，，地地址址為為0x4000~0x7FFF；；一一塊塊32字字節(jié)節(jié)，，地地址址為為0x0000～～0x001F。。16K的的RAM用用作作收收發(fā)發(fā)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的緩緩沖沖區(qū)區(qū)，，一一般般將將0x4000～～0x46FF作作為為發(fā)發(fā)送送緩緩沖沖區(qū)區(qū)，，0x4700～～0x7FFF作作為為接接收收緩緩沖沖區(qū)區(qū)。。圖圖9-7是是針針對對S3C44B0X，用用RTL8019AS、93C64（1MbEEPORM，，用用于于保保存存MAC地地址址））、、20F001N（網(wǎng)網(wǎng)卡卡變變壓壓器器））設(shè)設(shè)計計的的以以太太網(wǎng)網(wǎng)接接口口電電路路。。RTL8019AS的的工工作作方方式式RTL8019AS支支持持三三種種工工作作方方式式：：第第一一種種為為跳跳線線方方式式，，I/O基基址址和和中中斷斷由由跳跳線線決決定定；；第第二二種種為為即即插插即即用用方方式式，，由由軟軟件件自自動動配配置置相相應應的的參參數(shù)數(shù)；；第第三三種種為為免免跳跳線線方方式式，，I/O和和中中斷斷由由外外接接的的93C46的的內(nèi)內(nèi)容容決決定定。。RTL8019AS采采用用哪哪種種工工作作方方式式由由第第65腳腳JP決決定定，，JP是是輸輸入入引引腳腳，，當當它它為為低低電電平平時時(其其他他引引腳腳也也是是這這樣樣，，懸懸空空的的輸輸入入引引腳腳的的電電平平為為低低電電平平，，里里面面有有一一個個100kΩΩ的的下下拉拉電電阻阻)，，RTL8019AS工工作作在在第第二二種種和和第第三三種種方方式式下下，，需需要要使使用用93C46芯芯片片；；當當JP接接高高電電平平(接接到到Vcc或或通通過過一一個個10kΩΩ的的電電阻阻上上拉拉)，，RTL8019AS工工作作在在第第一一種種方方式式下下，，不不需需要要使使用用93C46。。通通常常使使用用的的計計算算機機一一般般采采用用即即插插即即用用方方式式和和免免跳跳線線方方式式。。RTL8019AS與與以以太太網(wǎng)網(wǎng)的的接接口口采采用用無無屏屏蔽蔽雙雙絞絞線線RJ45接接口口，，中中間間需需要要接接一一個個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)隔隔離離變變壓壓器器，，也也稱稱為為發(fā)發(fā)送送/接接收收濾濾波波器器，，用用來來把把信信號號變變成成平平衡衡信信號號傳傳輸輸，，防防止止電電涌涌，，以以減減少少共共模模干干擾擾，，提提高高傳傳輸輸效效率率。。本控控制制器器中中使使用用的的隔隔離離變變壓壓器器是是GROUPTEK的的20F001N。。在在具具體體的的連連接接中中信信號號地地線線要要通通過過一一個個10nF的的電電容容接接到到電電源源地地上上，，在在20F001N的的輸輸出出口口上上必必須須加加上上一一個個200ΩΩ的的電電阻阻來來抑抑止止輸輸入入8019AS的的電電壓壓大大小小，，這這也也是是一一種種保保護護措措施施。。該電電路路數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)寬寬度度為為16位位，，使使用用外外部部中中斷斷EXINT0。。處處理理器器的的片片選選信信號號nGCS3和和A1、、A2、、A3、、A4、、A5為為網(wǎng)網(wǎng)卡卡的的使使能能控控制制端端。。nOE和和nWE控控制制網(wǎng)網(wǎng)卡卡的的讀讀寫寫，，nRESET控控制制網(wǎng)網(wǎng)卡卡的的復復位位，，20F001N起起變變壓壓濾濾波波的的作作用用。。電源源電電路路設(shè)設(shè)計計電源源系系統(tǒng)統(tǒng)為為整整個個系系統(tǒng)統(tǒng)提提供供能能量量，，具具有有極極其其重重要要的的地地位位，，因因此此，，系系統(tǒng)統(tǒng)電電源源部部分分的的設(shè)設(shè)計計是是一一項項比比較較重重要要的的工工作作。。S3C44B0X芯芯片片為為了了降降低低功功耗耗，，其其內(nèi)內(nèi)核核采采用用2.5V電電壓壓，，I/O電電壓壓為為3.3V，，其其中中Flash、、SDRAM和和CC2430無無線線射射頻頻芯芯片片的的工工作作電電壓壓是是3.3V，，RTL8019AS芯芯片片則則需需要要5V電電壓壓。。系系統(tǒng)統(tǒng)采采用用6.5-12V直直流流電電源源輸輸入入，，經(jīng)經(jīng)過過AS1117-5.0V、、LM117-3.3V和和LM1117-2.5V電電源源轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換芯芯片片為為系系統(tǒng)統(tǒng)、、I/O和和ARM內(nèi)內(nèi)核核及及無無線線外外設(shè)設(shè)提提供供三三組組電電源源（（5V，，3.3V和和2.5V））。。電電源源的的輸輸入入輸輸出出都都用用100uF電電容容濾濾波波，，電電源源進進入入每每個個芯芯片片時時需需要要用用0.luF的的電電容容濾濾波波，，以以減減少少芯芯片片收收到到電電源源的的高高頻頻干干擾擾，，D11為為電電源源電電壓壓指指示示燈燈。。圖圖9-8是是系系統(tǒng)統(tǒng)電電源源設(shè)設(shè)計計原原理理圖圖。。USB通通信接口口設(shè)計USB(UniversalSerialBus)即通用用串行總總線，為為計算機機和外設(shè)設(shè)間的數(shù)數(shù)據(jù)通信信提供了了一個很很好的解解決方案案,具具有傳輸輸速度快快、連接接靈活、、使用方方便等特特點。作作為一種種高速的的新型總總線接口口，支持持即插即即用設(shè)備備，并能能為外設(shè)設(shè)提供電電源且易易于擴展展。因此此，可廣廣泛應用用于打印印機、掃掃描儀、、大容量量的外部部數(shù)據(jù)存存儲器、、數(shù)碼相相機和高高速數(shù)據(jù)據(jù)采集等等多種設(shè)設(shè)備中。。S3C44B0X與PDIUSBD12連連接設(shè)計計圖9-13是S3C44B0X和PDIUSBD12及及外圍輔輔助電路路詳細連連接圖。。PDIUSBD12與USB插座座及輔助助電路的的設(shè)計如如圖中所所示。LCD顯顯示電路路設(shè)計液晶顯示示屏LCD主要要用于文文本、圖圖形及圖圖像信息息的顯示示。目前前，用于于筆記本本電腦的的液晶顯顯示與液液晶電視視已實現(xiàn)現(xiàn)量產(chǎn)。。液晶顯顯示屏具具有輕薄薄、體積積小、耗耗電量低低、無輻輻射、平平面直角角顯示以以及影像像穩(wěn)定不不閃爍等等特點。。因此許許多電子子應用中中，常使使用液晶晶顯示屏屏作為人人機界面面。S3C44B0XLCD控控制器概概述S3C44B0X上的的LCD控制器器由傳送送LCD映像數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯電路路組成。。LCD映像數(shù)數(shù)據(jù)是指指從系統(tǒng)統(tǒng)存儲器器的視頻頻緩沖到到外部LCD驅(qū)驅(qū)動器的的數(shù)據(jù)。。對于單色色LCD，LCD控制制器通過過應用基基于時間間的抖動動算法和和FRC（FrameRateControl，幀幀速率控控制）方方法支持持單色的的、2位位/像素素（4級級灰度掃掃描）或或4位/像素（（16級級灰度掃掃描）的的顯示模模式。LCD控控制器也也支持8位/像像素（256級級彩色））彩色LCD屏屏接口。。LCD控制器器通過編編程支持持顯示屏屏上的不不同需求求，例如如與之相相關(guān)的水水平/垂垂直的像像素數(shù)、、數(shù)據(jù)接接口的線線寬、接接口時序序以及刷刷新率。。S3C44B0XLCD控控制器的的特點嵌入式系系統(tǒng)的顯顯示卡S3C44B0X中中內(nèi)置的的LCD控制制器，它它具有將將顯示緩緩存（在在系統(tǒng)存存儲器中中）中的的LCD圖象數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)酵獠坎縇CD驅(qū)動動電路的的邏輯功功能。支持彩色色、灰色色、單色色的LCD板支持三種種類型的的LCD板：4位雙掃掃描，4位單掃掃描及8位單掃掃描支持多路路虛擬顯顯示屏（（支持硬硬件的水水平、垂垂直滾動動讀）系統(tǒng)存儲儲器被用用為顯示示存儲器器擁有專用用DMA支持從從系統(tǒng)存存儲器的的視頻緩緩沖中讀讀取映像像數(shù)據(jù)。。支持多種種屏幕：：-典型的的屏幕尺尺寸：640××480、320×240、、160×160；-最大虛虛擬屏幕幕尺寸（（彩色模模式下））：4096××1024、2048×2048、、1024×4096等。支持單色色、4級級、16級灰度度（可編編程實現(xiàn)現(xiàn)）對于彩色色STNLCD板，，支持256級級彩色支持電源源節(jié)省模模式（SL_IDLEMode））。S3C44B0XLCD外外部接接口信號號S3C44B0XLCD外外部接接口信號號包括：：VFRAME:LCD控控制器和和LCD驅(qū)動動器之間間的幀同同步信號號。它通通知LCD屏屏新的一一幀的顯顯示，LCD控控制器器在一個個完整幀幀的顯示示后發(fā)出出VFRAME信號號。VLINE:LCD控制制器和LCD驅(qū)驅(qū)動器器間的同同步脈沖沖信號，，LCD驅(qū)動動器通過過它來將將水平移移位寄存存器中的的內(nèi)容顯顯示到LCD屏屏上。。LCD控制制器在一一整行數(shù)數(shù)據(jù)全部部傳輸?shù)降絃CD驅(qū)動動器后發(fā)發(fā)出VLINE信號號。VCLK:此此信號為為LCD控制制器和LCD驅(qū)驅(qū)動器器之間的的象素時時鐘信號號，LCD控控制器在在VCLK的上上升沿發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)，LCD驅(qū)驅(qū)動器在在VCLK的的下降沿沿采樣數(shù)數(shù)據(jù)。VM:LCD驅(qū)動動器所使使用的交交流信號號。LCD驅(qū)驅(qū)動器使使用VM信號號改變用用于打開開或關(guān)閉閉象素的的行和列列電壓的的極性。。VM信信號可可在每一一幀觸發(fā)發(fā)，也可可在數(shù)量量可編程程的一些些VLINE信信號后后觸發(fā)。。驅(qū)動器器切換板板電極的的交流信信號VD[3:0]:LCD象象素數(shù)據(jù)據(jù)輸入端端口，用用于4/8位的的單掃描描或雙掃掃描時的的高4位位數(shù)據(jù)輸輸入；。。VD[7:4]:LCD象象素數(shù)據(jù)據(jù)輸入端端口用于于8位單單掃描或或雙掃描描時低4位數(shù)據(jù)據(jù)輸入。。LCD電電路連線線原理圖圖處理器通通過I/O口和和外圍硬硬件連接接。ARM芯片片的I/O口通通常都是是和其他他引腳復復用的。。S3C44B0X有有71個個通用可可編程多多功能輸輸入/輸輸出引腳腳，可以以分為7類端口口：兩個9位位輸入/輸出端端口（PortE和PortF）；；兩個8位位輸入/輸出端端口（PortD和PortG）；；一個16位輸入入/輸出出端口（（PortC））；一個10位輸出出端口（（PortA））；一個11位輸出出端口（（PortB））。每個端口口都可通通過軟件件設(shè)置來來滿足各各種各樣樣的系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)置和和設(shè)計要要求。每每個端口口都可以以完成多多種不同同的功能能，其中中端口PortD、PortE4~PortE7及PortC4~PortC7除除了可以以做為普普通的輸輸入輸出出端口外外，還可可以做為為控制LCD顯顯示器功功能，只只要通過過相應的的端口控控制存儲儲器設(shè)置置就可以以實現(xiàn)。。本控制制器對顯顯示是否否需求尚尚未卻，，這里只只給出顯顯示器的的擴展接接口電路路，待到到需要顯顯示是，，便可隨隨時接上上，以供供使用。。顯示器器的擴展展電路如如圖9-19所所示。jtag調(diào)試接接口設(shè)計計JTAG是英文文“JointTestActionGroup（聯(lián)合合測試行行為組織織）”的的詞頭字字母的簡簡寫，該該組織成成立于1985年，，是由幾幾家主要要的電子子制造商商發(fā)起制制訂的PCB和和IC測試試標準。。JTAG建建議于1990年被被IEEE批批準為IEEE1149.1-1990測測試訪訪問端口口和邊界界掃描結(jié)結(jié)構(gòu)標準準。該標標準規(guī)定定了進行行邊界掃掃描所需需要的硬硬件和軟軟件。自自從1990年年批準準后，IEEE分別別于1993年年和1995年對對該標準準作了補補充，形形成了現(xiàn)現(xiàn)在使用用的IEEE1149.1a-1993和和IEEE1149.1b-1994。。JTAG主主要應用用于：電電路的邊邊界掃描描測試和和可編程程芯片的的在系統(tǒng)統(tǒng)編程。。JTAG也是一一種國際際標準測測試協(xié)議議（IEEE1149.1兼容）），主要要用于芯芯片內(nèi)部部測試?！，F(xiàn)在多多數(shù)的高高級器件件都支持持JTAG協(xié)議議,如DSP、、FPGA器件件等。標標準的JTAG接口是是4線：：TMS、TCK、TDI、、TDO,分別別為模式式選擇、、時鐘、、數(shù)據(jù)輸輸入和數(shù)數(shù)據(jù)輸出出線。相相關(guān)JTAG引腳的的定義為為：TCK為測測試時鐘鐘輸入；；TDI為測試試數(shù)據(jù)輸輸入，數(shù)數(shù)據(jù)通過過TDI引腳輸輸入JTAG接接口；TDO為為測試數(shù)數(shù)據(jù)輸出出，數(shù)據(jù)據(jù)通過TDO引引腳從JTAG接口輸輸出；TMS為為測試模模式選擇擇，TMS用來來設(shè)置JTAG接口處處于某種種特定的的測試模模式；TRST為測試試復位，，輸入引引腳，低低電平有有效。JTAG最初是是用來對對芯片進進行測試試的,基基本原理理是在器器件內(nèi)部部定義一一個TAP（TestAccessPort測試訪訪問口））通過專專用的JTAG測試工工具對進進行內(nèi)部部節(jié)點進進行測試試。JTAG測測試允許許多個器器件通過過JTAG接口口串聯(lián)在在一起,形成一一個JTAG鏈鏈,能實實現(xiàn)對各各個器件件分別測測試?，F(xiàn)現(xiàn)在，JTAG接口還還常用于于實現(xiàn)ISP（（In-SystemProgrammable;在在線編程程），對對FLASH等等器件進進行編程程。通常所說說的JTAG大大致分兩兩類，一一類用于于測試芯芯片的電電氣特性性，檢測測芯片是是否有問問題；一一類用于于Debug；；一般支支持JTAG的的CPU內(nèi)都包包含了這這兩個模模塊。一個含有有JTAGDebug接口口模塊的的CPU，只要要時鐘正正常，就就可以通通過JTAG接接口訪問問CPU的內(nèi)部部寄存器器和掛在在CPU總線上上的設(shè)備備，如FLASH，RAM，，SOC（比如如4510B，，44Box，，AT91M系系列）內(nèi)內(nèi)置模塊塊的寄存存器，象象UART，Timers，，GPIO等等等的寄存存器。使用JTAG寫寫Flash。。在理論論上，通通過JTAG可可以訪問問CPU總線上上的所有有設(shè)備，，所以應應該可以以寫FLASH，但是是FLASH寫寫入方式式和RAM大不不相同，，需要特特殊的命命令，而而且不同同的FLASH擦除，，編程命命令不同同，而且且塊的大大小，數(shù)數(shù)量也不不同，很很難提供供這一項項功能。。所以一一般Debug不提供供寫Flash功能，，或者僅僅支持少少量幾種種Flash。。目前就我我知道的的，針對對ARM，只有有FlashPGM這這個軟件件提供寫寫FLASH功功能，但但使用也也非常麻麻煩。AXD，，ADW都不提提供寫FLASH功能能。JTAG電電路路連線線原理理圖JTAG的的有如如下功功能：：用于燒燒寫FLASH燒寫FLASH的軟軟件是是通過過jtag接口來燒寫寫flash的的，由由于pc機機上是是沒有有jtag接口的，所所以利利用并并口來來傳遞遞信息息給目目標板板的jtag接口。所以以就需需要并并口轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)jtag接口的電路路。用于調(diào)調(diào)試程程序同時應應該注注意到到j(luò)tag接口還可以以用來來調(diào)試試程序序。而而調(diào)試試程序序（如如ARM開開發(fā)組組件中中的AXD）為為了通通過jtag接口去調(diào)試試目標標板上上的程程序，，同樣樣是使使用pc的的并口口轉(zhuǎn)jtag接口來實現(xiàn)現(xiàn)與目目標板板的通通信。。這樣樣，并并口轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)jtag接口的電路路就有有了兩兩種作作用。。仿真器器根據(jù)1和2的總總結(jié)，，并口口轉(zhuǎn)jtag接口的電路路是兩兩種應應用的的關(guān)鍵鍵，而而這種種電路路在嵌入式式開發(fā)中中就叫叫仿真真器。。并口口轉(zhuǎn)jtag接口的電路路有很很多種種，有有簡單單有復復雜的的，常常見的的仿真真器有有Wigger，EasyJTAG，Multi-ICE等等。這這些所所謂的的仿真真器的的內(nèi)部部電路路都是是并口口轉(zhuǎn)jtag接口，區(qū)別別只是是電路路不同同或使使用的的技術(shù)術(shù)不同同而已已。下面給給出pc并并口轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)jtag接口口電路路連接接原理理圖如如圖9-20所所示和和ARM控控制器器jtag接口口擴展展路圖圖原理理圖如如圖9-21所所示。。ZigBee模模塊硬硬件電電路設(shè)設(shè)計CC2430芯芯片介介紹CC2430是是Chipcon公公司司推出出的用用來實實現(xiàn)嵌嵌入式式ZigBee應應用的的片上上系統(tǒng)統(tǒng)。它它支持持IEEE802.15.4/ZigBee協(xié)協(xié)議，，是一一顆真真正的的系統(tǒng)統(tǒng)芯片片(SoC)CMOS解解決決方案案。這這種解解決方方案能能夠提提高性性能并并滿足足以ZigBee為為基基礎(chǔ)的的2.4GHzISM波波段應應用對對低成成本，，低功功耗的的要求求。它它結(jié)合合一個個高性性能2.4GHzDSSS(直直接序序列擴擴頻)射頻頻收發(fā)發(fā)器核核心和和一顆顆工業(yè)業(yè)級小小巧高高效的的8051控控制器器。CC2430芯芯片延延用了了以往往CC2420芯芯片的的架構(gòu)構(gòu)，在在單個個芯片片上整整合了了ZigBee射頻頻(RF)前端端、內(nèi)內(nèi)存和和微控控制器器。它它使用用1個個8位位MCU（（8051），，具有有32/64/128KB可可編程程閃存存和8KB的的RAM，還還包含含模擬擬數(shù)字字轉(zhuǎn)換換器(ADC)、幾幾個定定時器器（Timer）、、AES128協(xié)協(xié)同處處理器器、看看門狗狗定時時器（（WatchdogTimer）、、32kHz晶