基于ARM的无线串行数据传输系统设计

论文摘要

现代社会是一个信息社会,信息的获取和传输逐步从有线过渡到无线,随着无线通信事业的发展,无线数据传输这一技术被越来越多的人们熟悉,相应的产品也渗透到社会生活的各个领域,如无线抄表、数字图像传输、小区数据采集、非接触RF智能卡、安全防火系统、区域报警等数字信号的传输。同时,越来越多的嵌入式设备,比如手机、DVD机、掌上电脑(PDA)、扫描仪等进入了人们的生活。这些设备大多数是靠电缆相连的。而大量出现的电缆给人们的生活带来了很多的不便,于是很多替代电缆的技术应运而生。本文介绍了一种串行无线通信系统,通过同步串行接口(SPI)传输数据,实现一个低成本的无线数据传输方案。该方案成本低、开发方便、可广泛应用于条码扫描、无线抄表等。论文主要设计了系统的上位机和下位机。该系统两部分构成,硬件部分选用的主要器件是微处理器(LPC2148)和无线数据收发芯片(nRF2401),完成LPC2148控制电路、射频电路和接口电路。软件部分包括LPC2148和nRF2401的驱动程序、数据发送程序和数据接收程序。最后对收发程序进行了调试,并对整个系统进行了相应的数据测试。关键技术包括LPC2148与nRF2401的接口设计,LPC2148、nRF2401的驱动程序设计和收发程序设计,在电路制作过程中,充分利用了数字和模拟电路混合PCB板的布线技巧。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 无线串行数据传输概述
• 1.2 ARM 嵌入式系统概述
• 1.2.1 ARM 微处理器概述
• 1.2.2 基于ARM 的嵌入式硬件模型
• 1.2.3 基于ARM 的嵌入式软硬件结构
• 1.3 SPI 接口概述
• 1.4 本论文的主要工作和论文的安排
• 第二章 无线串行数据传输系统设计
• 2.1 系统分析
• 2.2 设计系统功能模块图
• 2.3 系统的关键设备
• 2.3.1 MPU 的选择
• 2.3.2 无线芯片的选择
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于ARM 的串行无线数据传输系统硬件设计
• 3.1 LPC2148 控制部分设计
• 3.2 NRF2401 射频电路设计
• 3.3 SPI 接口电路设计
• 3.3.1 SPI 接口概述
• 3.3.2 LPC2148 SPI 接口寄存器描述
• 3.3.3 LPC2148 与nRF2401 接口实现
• 3.3.4 LPC2148 与nRF2401 SPI 接口相连
• 3.4 UART 串行通信接口设计
• 3.4.1 UART 串行接口概述
• 3.4.2 本系统串口电路
• 3.5 电源部分设计
• 3.5.1 电源概述
• 3.5.2 本系统电源电路
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于ARM 的串行无线数据传输软件系统设计实现
• 4.1 程序流程图和程序开发步骤
• 4.2 驱动程序设计
• 4.3 收发程序设计
• 4.4 软件系统的实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统制板与改进
• 5.1 制板
• 5.2 无线收发模块的改进
• 5.2.1 增大传输距离的扩展改进
• 5.2.2 增大传输速率的改进
• 5.3 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果
• 附页