嵌入式系统专题报告格式

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1、《嵌入式系统》专题报告基于ARM处理器LPC2119的USB—CAN转换器设计专业：通信工程班级：通信1003姓名：张晓光学号：2010013591一前言控制器局域网(controllerareanetwork，CAN)是20世纪80年代德国BOSCH公司为现代汽车应用而推出的一种多主机局部网，由于CAN总线具有可靠性高、功能完善、成本合理，实时性等优点，CAN总线早已不再局限于汽车行业，而被广泛应用于各个自动化控制系统中，例如汽车电子、工业控制、智能大厦、安防监控、环境控制等。目前CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。通用串行总线(universalserialbus，USB)作

2、为一种协议规范，是以Intel为首的7家计算机及通信产业厂商公司于1994年11月共同提出，其除具有使用方便(即插即用)、功耗低、数据传输率高等优点外，还具有软硬件支持广泛、功耗低、硬件结构标准化和总线拓扑结构完备等特点。目前在以计算机为上位机的应用领域，都首选USB口作为计算机与外设的接口L3]。为了更好的将USB的通用性和CAN的专业性结合起来，通过计算机的USB接口接入CAN专业网络，实现系统控制的便利性和应用的高效性。二总体设计1．1LPC2199简介主控制器选用ARM7核处理器LPC2119。LPC2119是基于一个支持实时仿真和跟踪的16／32位ARM7TDMI—STMCPU

3、，并带有128KB嵌入的高速FLASH存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30％，而性能的损失却很小。实行流水线作业，提供EmbeddedICE逻辑，支持片上断点和调试点，具有先进的软件开发和调试环境。LPC2119具有非常小的64脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN、PWM通道、多个串行接I：1，包括2个16C550工业标准UART、高速12C接口(400kHz)和2个SPI接口，46个GPl0以及多达9个外部中断，特别适用于汽车、工业控

4、制应用以及医疗系统和容错维护总线。LPC2119内部集成2个CAN控制器，每一个CAN控制器都与独立CAN控制器SJAl000有着相似的寄存器结构。它的主要特性有：单个总线上的数据传输速率高达1Mb／s,32位寄存器和RAM访问；兼容CAN2．0B，IS011898—1规范；全局验收滤波器可以识别所有的11位和29位标识符；验收滤波器为选择的标准标识符提供FullCAN-style自动接收。图1所示为LPC2119外围电路，为保证可靠复位，采用外部复位电路STM8图1LPC2119外围电路1．2嵌入式处理器的硬件介绍从硬件方面来讲，嵌入式处理器是嵌入式系统硬件中的最核心的部分。目前，世界

5、上具有嵌入式功能特点的处理器己经超过1000种，流行体系结构包括MCU、MPU、DSP等30多个系列。其中从单片机、DSP到FPGA，品种越来越多，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。嵌入式处理器包括嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式微处理器、嵌入式片上系统[2]。如下图1所示。嵌入式处理器嵌入式微控制器嵌入式DSP处理器嵌入式微处理器嵌入式片上系统图1嵌入式处理器分类1．3USB接口电路设计USB接口用CH375。CH375是一个USB总线的通用接口芯片，支持USKHOST主机方式和USB—DEVICE／SLAVE设备方式。在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、

6、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机／DSP／MCU／MPU等控制器的系统总线上。CH375提供了串行通信方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机／DSP／MCU／MPU等相连接。图2所示为CH375的接口电路。图2CH375的接口电路1．4CAN总线接口电路设计CAN总线收发器采用82C250，并选用6N137作隔离，LPC2119的TD和RD引脚不是直接与82C250的TX、RX引脚相连，而是通过高速光耦6N137与82C250相连，这样可增强CAN总线节点的抗干扰能力，从而实现总线各节点间电气隔离。高速光耦6N137用于保护LPC2119内部CAN总线控制器，该光耦

7、两侧采用5V的DC-DC电源，可使器件的VCC与VCCl完全隔离，提高系统的抗干扰能力以及节点的稳定性和安全性。图3所示为LPC2119与CAN驱动器82C250的连接电路。DC—DC电源模块采用B0505LS-2W。图3LPC2119与CAN驱动器82C250的连接电路1．4系统电源设计整个电路的电源由USB供电，由于LPC2119的10电路电源要求为3．3V，内核电路电源要求为1．8V，在本应用中采用两片低压差线性温压器(LDO