嵌入式ARM9200与MCP2510的通信研究

论文摘要

随着嵌入式的广泛应用,嵌入式外围接口的应用也越来越重要。主要应用于掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。本文介绍了Atmel公司AT91ARM9200和美国微芯科技公司的CAN控制器MCP2510芯片的结构和功能,重点介绍了AT91ARM9200和MCP2510的SPI接口连接,阐述了AT91ARM9200下Linux编程和MCP2510的通信过程。本文主要针对嵌入式ARM9200的通信这一基本问题做了如下工作:在介绍嵌入式AT91ARM9200的性能和特点的基础上,着重研究了ARM9200的SPI接口以及与MCP2510的通信本课题利用AT91ARM9200芯片的SPI接口接入CAN通信模块MCP2510,并设计出AT91ARM9200芯片与MCP2510的硬件原理图,然后利用LINUX2.4内核编写基于LINUK下的驱动程序和测试程序。在采集模块上,分别设计起重机的重量采集模块和起重机手臂的横纵方向位移采集模块的硬件原理图,单片机采用的是PLC938芯片,利用汇编语言对PLC938芯片进行编程,连接AT91ARM9200的MCP2510接口和PLC938的MCP2510接口,启动LINUX内核,运行测试代码,通过电脑连接AT91ARM9200的串行接口查看运行结果,对测试结果进行分析,再进行对原程序进行修改。经测试,AT91ARM9200和MCP2510发送的数据对方都能收到,也能显示出来,证明硬件设计和软件设计都符合设计要求。最后,对论文的工作进行了总结,指出了今后进一步研究的方向。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国际上嵌入式系统的水平和技术发展趋势
• 1.3 国内嵌入式系统的水平和技术发展趋势
• 第二章 嵌入式系统和CAN 总线概述
• 2.1 嵌入式系统
• 2.1.1 嵌入式系统的定义和组成
• 2.1.2 嵌入式系统的特点
• 2.1.3 嵌入式系统的发展
• 2.2 CAN 的发展史
• 2.2.1 起源
• 2.2.2 标准化与一致性
• 2.2.3 从理论到实践
• 第三章 ARM9200 芯片与MCP2510 芯片的性能
• 3.1 ARM9200 芯片的结构与性能
• 3.1.1 ARM9200 的特性
• 3.1.2 ARM9200 的说明
• 3.1.3 ARM9200 的方框图
• 3.2 MCP2510 芯片的结构与性能
• 3.2.1 MCP2510 的特性
• 3.2.2 MCP2510 的方框图
• 3.2.3 MCP2510 典型系统实现方法
• 3.2.4 CAN 缓冲器和协议引擎框图
• 第四章 硬件设计
• 4.1 ARM9200 控制系统硬件设计
• 4.1.1 ARM9200 的SPI 接口与MCP2510 的硬件设计
• 4.1.2 ARM9200 的串口与PC 的硬件设计
• 4.2 模拟信号采集系统硬件设计
• 4.2.1 采集数据模块设计
• 4.2.2 通信模块设计
• 4.3 数字信号采集系统硬件设计
• 4.3.1 采集数据模块设计
• 4.3.2 通讯模块设计
• 第五章 软件设计
• 5.1 单片机采集系统软件设计
• 5.1.1 模拟信号采集模块软件设计
• 5.1.2 数字信号采集模块软件设计
• 5.2 ARM9200 控制模块软件设计开发环境介绍
• 5.2.1 LINUX 系统
• 5.2.2 驱动程序
• 5.2.3 Makefile 文件
• 5.3 通信协议定制
• 5.3.1 ARM9200 的通信协议定制
• 5.3.2 单片机的通信协议定制
• 5.4 通过CAN 接口与采集模块通信的软件设计
• 5.4.1 编译内核
• 5.4.2 测试程序编写
• 5.5 运行结果
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢