嵌入式微机在控制系统中的应用.docx

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1、嵌入式微机在控制系统中的应用caojing导语：通过RS485总线可以使得一个嵌入式微机SC12与40个挂接在总线上的控制模块进展通讯。摘要：介绍了采用嵌入式微机SC12和USB接口芯片FT245BM的智能控制终端，它具有3种灵敏的数据接口方式：以太网、USB和RS485串行口。通过以太网连接可以实现灵敏的远程数据获取与控制；通过USB串口总线，可以方便地进展现场数据的存取和设备的调试；而通过RS485总线可以使得一个嵌入式微机SC12与40个挂接在总线上的控制模块进展通讯。关键词：嵌入式微机FT245BM芯片RS485总线并行IO通讯协议HIRFLCSR兰州重离子冷却储存环是国家级重点实验室

2、。CSR控制系统是保证CSR正常运行的重要环节。该控制系统是由多个子系统分别组成的。在CSR新的控制方案中，允许用户通过TCPIP协议来访问远程控制设备和获知设备的当前运行情况。为此，设计并采用嵌入式微机控制终端，使其能通过Intranet网络与控制室中的客户机进展远程通讯，同时也可以将接收到的远程控制命令，传送到挂接RS485总线上的多个控制子模块，反之也可以顺利通讯。采用USB控制芯片FT245BM进展串口USB和并行IO口之间的协议转换，使得工作人员在现场通过运行USB客户程序来对嵌入式微机进展现场数据收集和调试，并有利于从部分到整体调试安装，逐步完成整个大控制系统的构建。1芯片的选择1

3、控制模块采用的嵌入式微机是德国BeckIPC公司消费的SC12。如图1所示，它的内核采用固化了DOS系统的80186芯片，其资源如下：8018620MHz16位CPU；支持TCPIP的实时DOS操纵系统；512KB的用户RAM和512KB的FlashDisk其中256KB用于操纵系统；6256byteIO空间；14根程序可编的双向引脚32脚的双列直插封装；电源功耗350mA典型；可扩大2GB的外接硬盘；两个标准串行接口用于初始设置；一个双绞线以太网接口10100BaseT提供FTP，Telnet,HTTP效劳连接；两路定时器输出和两路定时器输入；掉电保护机制；一个编程串口。2FT245BM芯片

4、功能简介在USB的开发中，要求设计人员对USB的标准、Firmware固件编程及驱动程序的编写等有较深化的理解；而基于FT245BM芯片的USB产品开发，可以使研发人员在最短的周期内开发出相应的USB产品。FT245BM芯片功能框图如图2所示，相关资源如下。两个FIFO数据缓冲区，128byte的接收缓冲区和384byte的发送缓冲区；接收和发送数据速度最高可达1Mbs；USB收发器提供USB1.12.0的全速物理接口到USB总线，支持UHCIOHCI主控制器；串行接口引擎SIE主要用于完成USB数据的串并双向转换；USB协议引擎治理来自USB设备控制端口的数据流；FIFO控制器处理外部接口和

5、收发缓冲区间的数据转换；通过8根数据线D0D7及读写控制线来完成和单片机的数据交互；内置3.3V的稳压器，6MHz的振荡器、8倍频的时钟倍频器、USB锁相环和EEPROM接口；采用32脚的PQFP封装，体积小巧。FT245BM的主要功能是进展USB和并行IO口之间的协议转换。芯片一方面可从主机接收USB数据，并将其转换为并行IO口的数据流格式发送给外设；另一方面外设可通过并行IO口将数据转换为USB的数据格式传回主机。中间的转换工作全部由芯片自动完成，开发者无须考虑固件的设计。2系统构造如图3所示，该电路为了适应各种不同场合的应用，提供了3种接口：USB、RS485串行口和10Mb以太网接口。

6、作为部分控制系统中的上位控制总机，它提供了完好的总线控制和远程通讯的功能。3软件编程3.1基于TCPIP协议流套接字的Socket编程控制系统利用Intranet来实现现场设备的远程监控和访问，WinSock通常是被称为“套接字的通讯对象，它可使不同的应用程序跨网通讯。效劳器一般有重复和并发两种，前者用于面向短时间能处理完的恳求，由效劳器自行处理，主要用于无连接的Socket编程形式，一般面向事务处理，一个恳求一个应答就能解决问题。而后者那么处理时间不定的恳求。在控制系统中，要不定时的监测和控制现场设备，采用面向连接的Socket编程形式完成效劳器SC12与客户机之间的通讯。对于SC12微机，

7、它提供了通过利用BorlandC5.02开发环境和BeckIPC公司提供的软件调试环境，很方便的进展效劳器端的Socket编程。而对于客户端的用户界面，可用VisualC6.0开发环境，通过WinSockAPI来编写网络通讯的客户端程序。3.2USB客户应用程序当FT245BM的USB接口连接到主机后，必须在PC机上安装一个由FTDI公司免费提供的虚拟串行口VCPVirtualCOMPort驱动程序。该驱动程序兼容Windows9898SE、Windows2000MEXP等不同版本。用户可以在这虚拟串口上进展应用程序的开发。该虚拟串口可以象一个标准的物理串口那样被访问，可本质上所有针对虚拟串口

8、的数据通讯都是通过USB总线完成的，在设备端那么通过并行IO口完成。在PC端，应用VC对虚拟串口通常为COM3进展应用编程。采用VisualC6.0环境自带的串口通讯控件MicrosoftCommunicationsControlVersion60进展编程。通讯控件的工作原理类似于中断方式，当有通讯事件发生时如发送、接收数据，就会触发OnComm事件。在OnComm事件的处理函数中调用GetCommEvent函数，由该函数的返回值即可确定是什么类型的事件，并由此做出相应的处理，在串口通讯程序中只需设置和监视MSComm控件的属性和事件便可。通过串口通讯控件，用户就可以轻松编写自己的应用程序。由于采用了嵌入式微机并外扩FT245BM的USB芯片，可以很轻易的使得控制系统中的网络节点智能化，并有利于通过用户软件开发晋级控制系统和拓宽控制网络；同时FT245BM的USB芯片，为硬件编程修改硬件和USB客户应用程序的开发提供了很大便利。0