基于ATmega16单片机的干式变压器介绍一种由ATmega16单片机构成的干式变压器智能 控制器。该控制器可同时检测4路温度,误差小于 0.5℃,现场运行稳定;用户可通 过人机接口控制变压器冷却风机启、停,设定报警及跳闸阀值。关键词:单
0 引 言
随着信息技术的发展,嵌入式系统越来越广泛地应用于手机通信、汽车、航空航天、工业控制等领域。在这些电子产品中,大多以嵌人式微处理器为核心,配套相关的外围辅助设备,对控制对象进行软硬件的功能剪裁性设计,并将控制程序固化在非易失性存储器中。FLASH作为一种存储速度快,容量大,可多次擦写并且价格便宜的存储器得到了广泛的应用。由于有些微处理器内部不包含FLASH或FLASH存储空间太小、擦写次数有限,为了提供足够的程序存储空间,需要对其进行外部FLASH扩展。JTAG是目前广泛使用的一种系统在线编程的模式,大大方便了嵌入式系统下载程序至FLASH。该设计使用的微处理器为MPC5554,通过JTAG接口对外扩FLASH进行编程。
1共模电感器 MPC5554简电感生产介
MPC5554是Freescale公司推出的采用PowerPC内核的一款32位微控制器.属于MPC5500系列第一代产品,可用于航空航天、汽车、工业控制等嵌入式系统中。如图1所示,MPC5554内部带有浮点运算单元,集成DSP运算指令,拥有较高的计算能力,可以满足多任务处理和实时控制的要求。MPC5554包含64 KB内部SRAM,32 KB Cache,2 MB内部FLASH,64路eDMA,24路eMIOS,64路eTPU通道,2路eSCI,4路DSPI,3路FlexCAN,40路12 b A/D(可扩展为64路),中断控制器,以及JTAG,Nexus调试接口等功能模块。MPC5554为416脚PBGA封装,可在-40~+150℃的环境下工作,系统时钟可达132 MHz,中断延迟小于70 ns(@132 MHz),内部逻辑供电1.5 V,输入/输出供电3.3 V,5 V,外部总线接口支持1.62~3.6 V操作。
MPC5554提供2 MB可编程、非优化内部FLAsH,可用于指令存取和数据存储。然而MPC55扼流电感54内部的FLASH为CMF型FLASH,这种FLASH的缺陷是擦写次数有限,以擦写一次为单位计算,MPC5554的内部FLASH只能进行100次。对于开发人员,这种局限性非常不利于开发阶段的程序写入和功能调试。一种有效方法是扩展外部FLASH,这扁平型电感样可以在开发阶段将程序写入外部FLAsH,待程序定版后,只需做稍微修改再写入内部FLASH。此外,当控制对象为复杂的多变量系统时,内部FLASH往往无法提供足够的程序存储空间,采用外部扩展FLASH就显得尤为必要。
2 JTAG介绍
JTAG(Joint Test Action Group)成立于1985年,由几家主要的电子制造商发起制订的PCB和IC测试标准。JTAG建议于1990年被IEEE批准为IEEE1149.1-1990测试访问端口和边界扫描结构标准。该标准规定了进行边界扫描所需要的硬件和软件。JTAG主要用于:电路的边界扫描测试和可编程芯片的在系统编程。目前MPC5554中使用的JTAG为IEEE1149.1-2001标准。
JTAG是一种嵌入式处理器开发工具的接口,是目前单片机普遍采用的在系统调试和编程方式之一。使用JTAG调试模式,用户可以发送指令和数据给处理器,同时也可以接收处理器发送过来的数据,这样就可以在外部实现对处理器的控制并进行一定的操作,譬如读写寄存器、擦除FLASH、向RAM、FLASH写入数据等。标准的JTAG接口是四线:TMS,TCK,TDI,TDO。相关JTAG引脚的定义为:TCK为测试时钟输入;TDI为测试数据工字电感输入,数据通过TDI引脚输入JTAG接口;TDO为测试数据输出,数据通过TDO引脚从JTAG接口输出;TMS为测试模式选择,TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式;TRST为测试复位,输入引脚,低电平有效。
MPC5554提供JTAG和Nexus两种调试接口。为了使用方便,Freescale公司开发出了针对JTAG与Nexus共用的专用烧写器与配套软件,为14针脚。其主要特点是双向同步串行通信。同步串行通信时钟由仿真器提供,并与单片机总线时钟同步。通过USBMultilink转换接口(连接到目标板14针JTAG/Nexus接口上),可以在线实现烧写、校验、检查、上载、擦写等功能。Freescale对14针JTAG/NexlJs接口引脚定义,参见表1。
3 硬件设计
该系统的硬件设计为基于MPC5554的最小系统板,包括晶振电路、电源模块、I/O模块、A/D转换模块、RS 232通信端口,CAN端口,跑马灯,外扩2片AMD公司的FLASH芯片AM29LV160DT作为程序存储器,2片外扩RAM,其功能模块如图2所示。
AM29LV160DT存储容量为16 Mb,供电方式为2.7~3.6 V单电压供电,无需另外提供FLASH擦除和写入电压。该芯片有48引脚FBGA,48引脚TSOP和44引脚SO三种封装形式,该系统中使用SO44封装形式,图3所示为其引脚逻辑图。其数据宽度可配置为8位(字节)和16位(字)两种模式。FLASH内部包含35个扇区,每个扇区大小根据数据宽度的不同而不同。表2列出了AM29LV160DT的扇区地址分配。