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摩登3内部554258_Maxim发布行业最小尺寸、最高电源效率的双驱动IO-Link收发器,集成DC-DC调节器和浪涌保护

2019年4月3日,中国北京,Maxim Integrated Products, Inc(NASDAQ: MXIM)宣布推出MAX22513浪涌保护、双驱动、IO-Link®设备收发器。器件集成DC-DC buck调节器,可帮助设计者实现更智能的数字工厂。该器件作为行业最小尺寸、最高电源效率以及稳定可靠的IO-Link设备收发器,是工业IO-Link传感器和执行器应用的理想选择。 本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201904/399201.htm 随着工业4.0系统的智能化程度越来越高,传感器和执行器必须不断减小尺寸、提升可靠性、降低功耗,以更轻松地适应制造环境。此外,由于多个分立式方案需要被集成到设计中,设计者往往难以兼顾方案的可靠性和快速的上市时间。 MAX22513可加速自适应制造系统进程,巩固了Maxim在工业4.0应用领域的领导地位。器件集成DC-DC调节器和浪涌保护,功耗比最接近的竞争者低4倍、尺寸减小3倍。Maxim将继续推动IO-Link设计方案的发展,不断缩减尺寸,从而实现更可靠的通信和更快的上市时间。此外,集成浪涌保护和极性反接保护能够确保恶劣工业环境下的可靠通信,加速设计进程。IC工作在-40°C至+125°C温度范围,采用28引脚QFN封装(3.5mm×5.5mm)和WLP封装(4.1mm×2.1mm)。 主要优势 ●小尺寸:高集成度IC大幅简化设计过程,方案尺寸比最接近的竞争产品缩小3倍;与Maxim前一代方案相比,通过集成浪涌保护省去了4个TVS二极管 ●低功耗:驱动器的导通电阻仅为2 Ω (典型值),300mA(最大负载)工作电流、效率高达80%的DC-DC调节器,从而实现整体功耗降低4倍 ●可靠通信:4个IO引脚均具有反向电压保护、短路保护和性能优异的 ±1kV/500 Ω 浪涌保护 评价 ●Databeans研发总监Susie Inouye表示:“如此高的集成度为我们带来了诸多优势,同时也为设计者提供了更简便的设计和更快的上市时间。” ●Maxim Integrated工业及医疗健康事业部总监Timothy Leung表示:“我们将继续专注于提供尺寸更小、功耗更低和集成度更高的方案,以满足IO-Link设计越来越小、越来越可靠的发展需求。” 供货及价格 ●MAX22513的价格为3.75美元(1000片起,美国离岸价),可通过Maxim官网及特许经销商购买 ●提供MAX22513EVKIT#评估套件,价格为135美元 ●MAXREFDES171#参考设计已通过完整测试,支持±1.2kV/500Ω浪涌保护;可通过官网购买 所有商标权归其所有者所有。

摩登3新闻554258:_FPD-Link III:以较低成本实现更多功能

平板显示器链路 III(也称为 FPD-Link III)是一种可用于众多汽车应用的接口,能进行点对点视频传输。该接口可通过低成本线缆(双绞线或同轴线缆)支持高清数字视频传输和双向控制通道。FPD-Link III 串行解串器经过精心优化,既适用于处理器与显示器之间的链路,又适用于处理器与摄像头之间的链路(图 1)。本文将概括介绍这些链路,以及它们在不久的将来有望取得的技术发展和怎样才能最充分地利用该技术。 本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/309918.htm 不久以前,摄像头在汽车上还属于新鲜事物,主要用于较大型车辆在倒车时观察车后距离的情况,而如今,即便在低成本经济型汽车中配备倒车摄像头也不足为奇。随着汽车技术的不断发展,车辆中的摄像头应用将会-越来越丰富,同时摄像头本身也将变得越来越复杂精密。 倒车摄像头有助于驾驶员直观了解车后距离的情况,但若仅使用后视镜,即便可以观察,也颇为不方便。下一步的发展是全景可视系统 (surround-view system) 。在典型的全景可视系统中,车上将安装四个摄像头,一个在车头,一个在车尾保险杠上,两个分别位于车身两-侧,用于后视。每个摄像头均采用鱼眼镜头,这样根据所生成的四幅影像,可以合成观察车身四周状况的完整影像。在全景可视系统中,可将四幅鱼眼影像提供给德州仪器 (TI) DRA74x“Jacinto 6”等视频影像处理器进行处理。 该处理器不仅可消除鱼眼失真,调整可见视点,而且还可将四幅影像合并在一起,生成汽车的虚拟俯瞰视图,从而有助于驾驶员清晰地查看车辆前后或左右的任何障碍物。 当处理这些影像时,影像的特定部分会被放大,而其余部分则会被压缩。为了保持高影像质量,像素的密度应高于标准肉眼观察所要求的密度。当前的汽车影像生成器可支持 1 百万像素 (MP) 的影像,而 2MP 影像生成器也即将问世。为了支持新一代影像传感器,专为 2MP 影像生成器精心优化的全新串行解串器设计方案对汽车设计人员而言将指日可待。随着这些影像器对数据速率提出更高要求,为之提供支持的新一代接口也将应运而生。 汽车视觉系统演进发展的另一个方面是,业界正从使用倒车摄像头等单摄像头系统进一步发展到使用多个摄像头。在使用多个摄像头的情况下,影像生成器同步化已成为至关重要的特性。在全景可视应用等应用领域,实现所有影像器的同步可使影像处理轻松易行。但是,在-使用两个摄像头交替工作以创建车前3D 立体影像场景的情况下,也需要使用同步来判定移动对象的准确位置,也就是说甚至能判定从移动车辆上看到的静态对象的准确位置。新一代系统将必须具备支持多个完全同步摄像头的潜能。 在许多领域,为现有技术增添更多功能都会让互联更复杂、成本更高昂。例如,若要为家庭 DVD 播放机和视频监视器之间的链路添加写保护,就需要将模拟同轴线缆更换为 HDMI 线缆。这种全新的连接方法不仅可实现更好的画质,同时还能提供写保护。但付出的代价是需要使用成本高得多的线缆/连接器生态系统,而且也难以支-持较长距离的连接。 汽车中也存在类似的问题,EPD-LINK III 经扩展后,能够使用相同的双绞线线缆将来自蓝光.播放器或服务-器的版权保护内容传输至后座娱乐显示屏。本技术规范能在不造成介质成本增加的情况下实现这一功能,也不会缩短无版权保护能力的老式介质的传输距离。图 1 即为体现这种技术的芯片组。在这些器件中,过去通过独立导体传输的相同信息现在经编码后就可使用 FPD-Link III 方式传输,即与视频内容共享同一传输导体。 将视频从摄像头传输给处理器,或是将视频从蓝光播放器传输到显示屏,只是处理工作的一部分。在这两种情况下,都需要从相反的方向传输控制信号。具体就摄像头而言,处理器需要配置影像生成器。对于后座娱乐显示屏而言,用户界面通常为触摸屏,而且触摸命令必须从屏幕发送回处理器。 FPD-Link III 可使用集成型返回通道处理该事物,这不仅允许使用同一条同轴线缆或双绞线向一个方向传输视频,同时还能提供共享同一导体的独立双向控制通道。这样就能使用轻薄且灵活度高的低成本线缆。但还需要解决电源问题,摄像头和显示器都需要电源。 能否使用同一线缆既给设备供电又能提供通信链路? 通过同轴线缆供电 同时使用同一线缆进行供电和通信的关键在于需要思考线缆的频域特征。FPD-Link III 上的视频转发通道和双向控制通道之所以能够共享同一线缆,原因在于这两个-信号在频域中占用的空间不同。以 DS90UB913A-Q1 和DS90UB914A-Q1 为例,控制通道占用的频域是从大约1MHz 到大约 5MHz 不等。视频通道占用的频域是从大约 70MHz 到大约 700MHz 不等。为同一线缆添加电力传输功能必须避免干扰上述两个频段中的任意一个。 对于同轴线缆供电 (POC) 而言,需要使用电路将输入信号分为两个支路(图 2)。其中一路负责传输用于POC 电路的 DC 电源,另一路负责传输无 DC 电源的信号。要实现这种效果,需要在信号路径这一支路上布置一个元件,以便让回传和转发通道的信号通过,但会阻断 DC。简单地使用一个电容器就可以达到这个目的。 0.1μF 电容器从回传通道频段 1MHz 开始直到 700MHz 上限都具有非常低的阻抗。该电容器在市场上随处有售且价格低廉。就 0.1μF 电容器的寄生电感而言,0603 电容器在 1nH 左右,就所使用的频段来说不会有什么影响。要将 AC 信号与 DC 电源进行分离,这一规格的电容可谓理想选择。 对于另一个支路,要做到既通过 DC 电源又避免干扰 AC 信号,难度较大。由于数据通道穿过的是阻抗受控制的传输线路,因而在整个转发通道的频段内,该低通电路的阻抗必须维持在较高水平。 要让电源电路避免干扰数据通道,该电路的阻抗必须比线缆的特征阻抗高大约 20 倍。以 50Ω的同轴线缆为例,该阻抗在1MHz 到700MHz 范围内必须大于1KΩ。如果有理想的导体,就可用于这一应用。 上一页 1 2 下一页

摩登3注册登录网_开放式现场总线CC-Link在计量配料中的应用

一 概述 全自动配料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜,如:冶金,有色金属,化工,建材,食品等行业。它是成品生产的首要环节,特别是有连续供料要求的行业,其配比的过程控制直接影响了成品的质量,它是企业取得最佳经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对配料控制要求也不同,但其高可靠性,先进性,开方性,免维护性,可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标。 二 系统功能 基于以上目标,我们为某企业设计、制造了一套全自动的多品种混合配料称重的三电一体化生产线。其中动态计量秤,通过CC-Link现场总线,会同PLC,HMI/IPC无缝地组成三位一体的计量配料系统,其中工控机经HUB及以太网TCP/IP连入工厂ERP/MIS。整个配料过程严格按照所选择的配方比和流程进行,并有多级报警记录,完成不同原料混匀给料及物流控制,实现了管控一体化,优了过程控制的性能和效率。 三 CC-Link概况 CC-Link是三菱电机以高性能、低成本、多厂商支持为目标于1996年推出的第二代开放式现场总线,是control communication Link(控制与通信链路)的简称,2000年11月,CC-Link协会成立,专门负责CC-Link在全球的普及和发展。 开放式现场总线CC-Link具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出的优势。CC-Link采用双绞线为连接介质的主从结构,最多支持64个从站,采用广播论询方式,最高可达到10Mbps速度。PLC或计算机作为CC-Link主站,配以AJ65SBT-RPT中继器最远距离可达13.2公里。网络总线最大的循环数据容量为2048个点,512个字;最大瞬时传送数据量为960字节。CC-Link具有预约站功能、自动刷新功能、即插即用功能和主站热备、子站脱离、站上线回复、监控测试等完备的RAS机能。CC-Link在使用上,硬件开关设置、接线(3芯屏蔽线)和系统组态(参数设定即可)都非常方便和简单。 目前CC-Link支持多达360种设备,如:远程I/O、传感器、称重控制器、调节器、电磁阀、变频器、触摸屏等等。并得到220多家厂商支持,如:松下电工、大和衡器、横河、西门子、SMC、DIGITAL、NEC等等。CC-Link也是目前唯一能与欧美现场总线标准抗衡的亚洲产品。 四 系统配置 本系统下位机采用了三菱电机的MELSEC-A2SH PLC为主控,并配以三菱GOT触摸屏为下位人机介面(HMI),计量控制由12台上海大和衡器公司的CFW定量给料机(Constant Feed Weigher)组成。它们之间通过CC-Link现场总线联接,以实现数据采集与控制,来确保系统的可靠性和实时性。上位机部分选择研华IPC610工控机作为监控站,配以MS Windows NT 4.0 for workstation操作系统和悉雅特监控软件Citect Version 5.30为运行环境,系统软件具有丰富的流程操作、监控、通讯、报警、管理、趋势、记录和人机对话等功能,并具有较强的诊断能力。系统的硬件和软件是控制系统的有机体,以上配置确保了系统完整性、一致性、兼容性和成套性,适应在工业环境下能长期稳定运行,并具有电、磁、震抗干扰的能力,满足了安全性的要求。本配料系统结构与网络配置如图1所示 1,下位机结构及组成 在本工程中所采用的12台CFW主要是来完成原料流量控制,其中的CFC-200仪表,它集调节与演算为一体的多功能计量控制器,它是日本大和制衡出众的计量仪表设计技术的体现,具备足够的抗干扰性能、多样化接口、自诊断功能、自整定PI调节功能等特长,并配以三菱A540电流矢量型变频器和SEW高性能电机,组成一个完整的机电一体化产品,确保了计量和控制的准确性(±3‰精度),保证了12台CFW相互间瞬时流量比例的恒定。 上一页 1 2 下一页

摩登3测试路线_基于CC4060环境湿度测试仪的设计

摘要:环境湿度测试仪由湿敏电容HS1100,湿度频率转换器件NE555,基准频率产生及分频器CC4060,频率电平转换器件CD4013等电路组成。环境湿度的变化会引起湿敏电容HS1100容量的改变,使NE555输出信号频率由常态的6 667 Hz左右降低为6 189 Hz,此频率送到计数器CC4060 U2经十二分频输出,同时另一块计数器CC4060 U1通过调节定时元件可以产生6 000 Hz~17 000 Hz的频率信号,也经过十二分频输出,当我们调节定时电位器RPI使CC4060 U1产生的频率刚好略大于6189Hz,且远远小于6 667 Hz时,就可以在环境湿度过大时输出高电平信号,启动报警或增干电路工作。关键词:湿度测试仪;CC4060;频率;NE555 随着科技的发展,社会需要能够自动控制的监测设备,环境湿度测试仪就是一种用于环境湿度自动监测控制的设备。本文介绍基于计数器CC4060等构成的环境湿度测试仪,电路简单,调试方便,监测准确,精度高。 1 电路构想1.1 组成框图 本文环境湿度测试仪的组成框图如图1所示,它由湿度监测器件,湿度频率转换器件,基准频率产生电路,频率电平转换电路,输出控制电路等组成。 本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/193588.htm 1.2 器件选择及原理构思 湿度监测部分采用高分子薄膜式湿敏电容HS1100,具有不需校准的完全互换性,能瞬时退饱和。相对湿度在0%~100%RH范围内,电容量由162pF变到200pF,其误差不大于±2%RH,响应时间小于5 s,在55%RH、25℃、10 kHz条件下,其典型标称电容为180pF,供电电压一般选5 V,工作温度-40℃~100℃。HS1101用做湿度传感器时,测量电路有两种设计方案,一种是线性电压输出式,比例系数为正值;另一种是线性频率输出式,比例系数为负值。本设计采用的是频率输出式。 湿度频率转换电路采用NE555定时器,成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。本电路其与湿敏电容HS1100和电阻等构成多谐振荡器,通过恰当设置电路中的电阻值,输出方波,实现湿度监测量向频率信号的转换,通过频率信号的高低我们就可以得知环境湿度是否正常。 基准频率振荡器和频率电压转换器都采用十四位串行计数器CC4060,它采用CNOS制作工艺、标准DIP-8封装的14位二进制串行计数/分频器集成电路,振荡器的结构可以是RC或晶振电路。CC4060复位端为高电平时,计数器清零且振荡器使用无效;复位端为低电平时,由外接的振荡定时元件控制产生一定频率的信号,并可以输出4分频到10分频,12分频到14分频的脉冲信号。本电路的基准频率振荡器由CC4060及其定时元件组成,产生的频率信号经12分频后送至D触发器,为D触发器提供时钟脉冲。频率电压转换器则利用的是CC4060的分频功能,将NE555定时器输出的频率信号送至CC4060,经12分频后输出至D触发器输入端,根据环境是否潮湿产生相应的电平,驱动D触发器工作输出控制电平。 输出控制电路可以根据实际需要采取相应的电路,本电路的输出控制部分由三极管控制继电器实现,D触发器输出的高电平,使三极管导通驱动继电器动作,产生报警信号或驱动干燥电路工作,使环境湿度恢复到正常值范围。 2 电路实施及参数选择2.1 湿度监测及湿度频率转换电路(图2) C是湿敏电容HS1100,容量会随着环境湿度的变化而改变,使②脚和⑥脚的充放电时间常数发生变化,改变③脚的输出信号的频率,实现环境湿度的变化转换为频率的变化,由非电量转变为电量。⑤脚外接电阻R3的阻值为910 kΩ,与集成电路内接的电阻5 kΩ相差很大,所以一般基准电压就可以认为是电源电压VCC,R1的阻值50 kΩ,湿敏电容常态下为180pF,R2的阻值一般为576 kΩ左右,可根据调试的需要串联电位器,实现最佳的控制精度。由以上数值可算出③脚常态下输出的脉冲周期T=(R1+2R2)Cln2,为0.15ms左右,则频率在6 667 Hz左右,当环境湿度增大为90%RH时,频率会减少到6 186 Hz左右,引起后续电路动作,实现增干和报警。 分频器相关文章:分频器原理 电容传感器相关文章:电容传感器原理 上一页 1 2 下一页

摩登3登录_TinyOS在CC2530下的移植及AODV路由协议的实现

摘要:首先介绍了以TI的无线传感器网络芯片CC2530为核心部件的节点硬件实现,接着介绍TinyOS操作系统的运行机制及其在CC2530平台下的移植过程;并在此基础上以nesC语言实现了AODV路由协议,最后对系统进行组网测试,测试结果表明平台各功能正常运行并且实现AODV协议的基本功能。关键词:无线传感器网络;TinyOS;CC2530;AODV 0 引言 无线传感器网络(Wireless Sensor Network)是由具有感知、计算和通信能力的大量微型传感器节点组成,被广泛地应用于国防军事、环境监测等领域。加州大学Berkeley分校设计的基于事件驱动、组件模块化的无线传感器网络操作系统TinyOS具有核心程序小、对硬件要求低等优势,但它不支持功能强大的无线传感网络芯片CC2530,为此需要将TinyOS移植至CC2530平台,以使其得到更好的应用。同时为了节省传输能量,需要采用相应的路由协议,以多跳中继的方式将数据经由多个节点组成的路由传回汇聚节点或基站。 本文选用TI的CC2530作为传感器节点的核心部件,采用Tiny OS操作系统作为软件平台,成功将Tiny OS移植至CC2530平台,并添加了Tim er、UART、RF等组件;在移植的平台上,以nesC语言实现了AODV路由协议,并且实现了传感器节点的组网,数据包的多跳转发;为TinyOS和AODV的研究和应用奠定基础。 1 无线传感器网络系统结构1.1 传感器节点硬件结构 传感器节点一般由供电单元、数据采集单元、数据处理单元(由微控制器和存储器组成)、无线通信单元组成。其中,数据处理单元中的微控制器负责对其他三个单元的控制。 本文的系统采用无线传感器网络节点芯片CC2530作为微控制器。CC2530使用了增强型8051CPU,运行时钟频率为32 MHz,具有8 KB RAM;包括一个普通16位定时器和两个8位定时器,21个可编程程I/O引脚,两个支持多种串行通信协议的USART,一个符合IEEE 802.15.4标准的2.4 GHz无线收发器和MAC定时器。CC2530是用于IEEE.802.1 5.4,ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。本文节点核心部分的硬件设计如图1所示。 本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202256.htm TinyOS采用基于事件驱动、两层调度的并发模型。内核支持两种执行线程,即中断处理和任务,主控构件维护两个数据结构支持内核的两层调度:中断向量表和任务队列。TinyOS系统采用组件化思想,其应用程序都是由若干个模块组件和配置组件构成的,其组件有四个相互关联的部分:一组命令处理程序句柄,一组事件处理程序句柄,一个经过封装的私有数据帧,一组简单任务。每一个组件声明自己使用的接口及其需要用信号的通知的事件。一个应用程序的组件结构图如图2所示,高层次的组件通过命令调用低层次组件,低层次组件发送信号事件给高层次组件,最低层次组件直接与硬件相互作用。1.3 TinyOS操作系统移植1.3.1 修改编译工具链 TinyOS开发环境为Unix,若要为TinyOS开发应用程序,首先要使用nesC进行编程,产生以“.nc”为扩展名的源文件;然后再调用Unix的NCC(nesC Compiler)编译器将源文件编译成硬件可以执行的二进制/十六进制机器码,如图3(a)所示。 但nesC的编译器NCC调用的是Unix的GCC(GNU Compiler Collection)编译器,而GCC编译器并不支持CC2530所使用的8051处理器。为此,需要在编译过程使用Perl语言,转换C语言编译器不能识别的nesC关键字,将nesC语言编写的“.nc”文件编译为常规的C语言源文件,然后绕过Unix的GCC编译器,改由支持8051的Keil进行编译,其过程如图3(b)所示。具体的实现为编写脚本文件mangleAppC.pl,在编译规则文“.rules”中添加该Perl脚本的引用,以生成中间文件App.preMangle.c,并通过建立批处理文件CC2530F256.bat,调用Keil程序编译生成目标文件App.hex。1.3.2 TinyOS平台搭建 TinyOS应用程序的编译是以平台为对象的,但TinyOS并不支持CC2530平台,因此必须先建立能被TinyOS承认的平台。根据TinyOS最小平台的定义,需要创建的目录及编写的文件为: (1)/tos/platforms/cc2530目录,及其下的“.platform”文件、platform.h、PlatformC.nc和PlatformP.nc文件,这些文件包含平台初始化的实现代码和平台的环境变量; (2)/tos/support/make下的CC2530em.target文件,包含移植代码的目标平台的识别信息; (3)/tos/support/make/mcs51下的“.rules”文件,包含生成目标平台二进制/十六进制可执行代码时的编译说明; (4)/tos/chips/mcs51下的hardware.h和McuSleepC.nc文件,包含平台硬件体系必备的宏定义和低功耗机制实现代码。1.3.3 基于CC2530的组件编写 TinyOS应用程序是由一系列组件链接而成,其中包括用于实现应用程序功能的组件、系统提供的用于实现常用功能的组件和针对不同芯片的硬件表达和抽象组件。由于TinyOS本身并不含有针对CC2530平台的硬件表达和抽象组件,因此需要编写直接与硬件相互作用的组件来完成移植。编写以下几个重要的组件: (1)IO口组件,通过建立HplCC2530GeneralIOC组件来提供两类系统接口GeneralIO和Init。 (2)Timer组件,主要由TimerMilli组件、HilTimerMilliC配置组件、HplCC2530TimerlAlarmCounterP组件等组成,用于产生以毫秒为单位的计时器。 (3)Uart组件,由StdOut组件、PlatformSerialC配置组件、HalCC2530SimpleUartP组件等组成,用于实现串口收发功能。 (4)RF组件,主要由ActiveMessageC配置组件、CC2530ActiveMessageP模块组件、CC2530TransmitP模块组件、HalCC2530Radio模块组件和HplCC2530InterruptsC模块组件构成,用于实现基本无线数据传输功能。 2 TinyOS下的AODV路由实现 AODV是一种适用于无线传感器网络的按需路由协议,采用最短路由选路,注重网络吞吐量和网络服务质量,实现简单。本文以TinyOS作为系统的软件平台,根据TinyOS操作系统的应用程序结构,以nesC语言实现了AODV路由协议。2.1 AODV路由协议的基本思想 AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector)借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序,以及DS-DV的逐跳(Hop-by-Hop)路由、顺序编号和路由维护阶段的周期更新机制。 当源节点需要和目的节点通信时,如果在路由表中已经存在了对应的路由时,AODV就不会进行任何操作,而是直接进行通信。当原路由失效或者需要和新的目的节点通信时,它就会发起路由发现过程,广播RREQ信息。当RREQ到达目的节点本身,或者是一个拥有“足够新”的到目的节点路由的中间节点时,目的节点或者中间节点通过RREQ的反向路径向源节点返回一个RREP消息。所谓“足够新”就是通过目的序列号来判断的,每个节点进行节点序列号的管理,维护自身的序列号和保存目的节点序列号。AODV使用了分布式的、基于路由表的路由方式,建立路由表项以后,在路由中的每个节点都要执行路由维持、管理路由表的任务。节点会监视一个活动路由(Active Route)中下一跳节点的状况。当发现有链路断开的情况时,就向该路由的前驱节点发出RERR消息通知。在RRER消息中,指明了由于链路断开而导致无法到达的目的节点。每个节点都保留了一个“前驱列表”(Precursor List)来帮助完成错误报告的功能。2.2 AODV路由实现的软件结构 AODV路由协议的实现主要包括两个组件:MulitHopEngineM和MulihopAodv,如图4所示。其中MultiHopEngineM组件负责转发分组,Multi HopAodv是AODV路由功能的实现组件,通过配置组件MultiHopAodvRouter将两个组件写通(write)起来。 MultiHopAodv使用TimerMilliC提供的Timer接口作为路由协议所需的定时器,实现了AODV的路由发现、路由维护、Hello消息等机制,为MulitHopEngineM提供路由的下一跳地址。MultiHopEngineM通过两个接口(RotlteControl,RolneSelect)和MultiHopAodv交互,它的实现独立于任何路由协议实现,这非常有利于基于TinyOS平台的第三方路由协议的开发。AodvQueueTransmitP为MultiHopEngineM和MultiHopAodv提供了AMSend和Receive接口,同时提供了FIFO机制。 3 系统测试 采用6个节点进行组网测试,使用16位的短地址作为节点地址,如表1所示。系统测试时,PC端使用串口与节点连接,然后通过串口查看节点的路由信息和数据的转发情况。 3.1 路由发现机制 源节点发起寻找目的节点的路由发现过程,中间节点收到RREQ后,检查自身是否有到达目的节点的有效路由,如果有,则回复RREP;如果没有,则继续广播RREQ,如图5所示。 如图6和图7所示,节点2在收到节点4发来的RREQ后,更新到源节点(节点4)的路由,同时在路由表查找到目的节点的有效路由,然后向节点4回复RREP。节点4收到节点2返回的RREP,添加相应路由,将节点2作为到目的节点(节点1)的下一跳节点。该测试表明本系统实现了AODV路由协议的RREQ转发机制和中间路由回复机制,节点4获得到达目的节点的路由。 3.2 数据包的发送和转发 将6个节点隔开一定距离布置,节点1作为sink节点,其余5个节点建立到达节点1的路由,向sink节点发送数据,中间节点同时负责转发其他的节点的数据,图8是组网完成后的拓扑图。 源节点(节点3)发起查找目的节点(节点1)路由发现过程,在建立路由之后(3→4→2→1),向下一跳节点(节点4)发送数据包,如图9所示,中继节点(节点2,节点4)转发数据包如图10~图12所示。在图12中,目的节点收到节点2转发的来自节点3的数据。从该测试结果看出系统具备AODV协议的路由发现、路由表查找、数据包的转发等基本功能。 4 结语 本文介绍了无线传感器网络硬件节点和TinyOS操作系统的结构,根据系统所采用的硬件将TinyOS操作系统移植至8051平台,同时添加系统所需的IO,Timer,UART,RF等组件。这些组件提供了AODV路由协议所需要的IO控制、定时器、射频收发等功能。通过测试AODV协议的路由发现和多跳转发等机制验证了所移植组件和路由协议实现的正确性。 c语言相关文章:c语言教程

摩登3注册网站_现场总线CC-Link在智能小区远程抄表和管理系统中的应用

21世纪的到来,特别是近年来自动控制技术和计算机技术的迅速发展,使得高科技正在由智能大厦走向智能住宅小区,目前“智能化”已经成为发展商开发建设住宅小区不可或缺的重要内容和卖点。建设部住宅产业化和设计司制定了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》。导则对智能化系统的功能做了明确的规定,对智能化住宅的总体要求是:高度的安全性;舒适的生活环境;便利的通讯方式;综合的信息服务;家庭智能化系统。对于住宅小区的类型、居住对象、建设标准的不同,根据功能要求、技术含量、经济合理等综合因素,可分为一星级(普及型)、二星级(提高型)、三星级(超前型)三种类型。普及型智能化小区定义为应用现代信息技术,达到以下功能要求: 住宅小区有计算机自动管理中心;水、电、气、热等自动计量计费,实行安全防范系统自动化监控管理;住宅的火警、有害气体泄漏等的自动报警;住宅紧急呼叫系统;对住宅的关键设备、设施实行集中管理,对其运行状态实行远程监控。 根据本报社宿舍小区的特点和管理要求,我们对宿舍区的智能化功能采取了分步实施的办法,首先实现对水的自动计量,待条件成熟后逐步对电、气进行自动计量,进而实现住宅紧急呼叫系统及对关键设备的自动化监控管理等功能。基于这样的要求,我们在选用小区智能化系统时必须考虑系统的使用性及可扩展性。目前有不少技术方案,其中应用最多的是使用单片计算机自行开发软件,安装于住宅公共部位,与管理中心主机用专用线相连接。此种方案虽然成本底,但系统软件不成熟、可靠性较差且今后扩展功能不易。可编程控制器具有可靠性好(平均无故障工作时间在10万小时以上),编程容易,指令运行速度快扩展功能容易等优点,并能提供开放式的现场总线,非常适合住宅小区智能化系统高可靠性的要求。我们采用三菱CC-LINK现场总线网络成功地在浙江日报竹竿巷住宅小区和凤起路住宅小区智能化系统中,已成功实现对水表自动抄表功能,获得了很好的效果,该系统可以随时容易地扩充监控点数,实现智能化住宅的其他功能。 二,系统硬件构成和原理: (一)CC-Link简介CC-Link是CONTROL&COMMUNICATIONLINK的简称,它通过通讯网络,提供156KBPS至10MBPS的通讯速率(视系统通讯距离而定),最大通讯距离可达1200M(156KBPS速率)。CC-Link网络上可挂的各种模块(包括开关量I/O和模拟量I/O)以及子站控制器,每个CC-Link网的最大点数为2048,64站,可大大简化控制线路的布线。 (二)小区自动抄表系统的构成 为保证抄表系统的精度和日后的检验,抄表系统采用了宁波水表厂生产的LXSY-20E脉冲水表作为信号源,该水表每立方水流过时发10个脉冲。住宅土建建设时预先敷设信号电缆分别由各住户的水表处引至楼道远程I/O端子箱。其中浙江日报竹竿巷住宅小区有150余住户,均为多层共14个单元,每个单元设16点远程I/O一个,整个系统设主站控制器和液晶触摸屏一个,液晶触摸屏已中文翻页方式显示所有住户当前用水量,并可显示智能化小区的其他信息。凤起路住宅小区有多层6幢12个单元,每个单元设16点远程I/O一个,高层2幢共158户住户,分别设32点远程I/O三个,其余配置相同。 上一页 1 2 下一页

FPD-Link II芯片组在汽车上的应用方案

2006年,美国国家半导体创新地研发出单对双绞线差分传输的串行解串器(SerDer) II 系列,这种串行化由于消除了在数据和时钟路径间的偏斜,简化了在单一个差动对上转换24位总线的工作。通过单对双绞线,可有助削减PCB的层数、缆线宽度以及连接器的尺寸和管脚,从而节省系统成本。 本文引用地址: 在传统的显示系统设计中,绘图控制器或绘图处理器(GPU)会传送有像素时钟和同步信号对齐的并行RGB颜色位,这些信号使用TTL电平,信号线有二十多条,在远程的LCD显示器连接中,有时会因缆线太厚,或者电源和EMC(电磁兼容性)等问题而导致并行总线不能超过20cm~30cm的长度。 为解决这个问题,美国国家半导体在90年代的中期与当时领导业界的TFT面板供货商一起研发了串行解串器(SerDes)(平面显示器-链接)系列。该传送器收集高至18位/24位的RGB信息(6位/8位色彩)以及三个控制信号和时钟,然后将它们转换成三个差动数据对和一个时钟对。线对减小到4对,使用LVDS传输,以解决EMC问题。是笔记本电脑液晶显示器液晶电视的显示屏接口标准。 DS90UR241/124的功能 DS90UR241/124是5-43MHz DC平衡的24位LVDS串行化器/并行化器,具有24:1和1:24的数据传输,具有用户定义的预加重,支持AC耦合的数据传输,嵌入了时钟和数据恢复(CDR),电源电压3.3V ± 10%,具有广泛的用途。主要特点:一对差分双绞线传输,布线简单,成本低;24位数据串化/解串(18位的视频+控制信号+I2S的音频);信号调理电路可将传输延长至10米,满足长距离传输要求;非常低的EMI,容易通过车规测试;数据中嵌入时钟,使得解串器端不需要参考时钟,减少系统成本;内建BIST模式(方便进行工厂测试/在线诊断);通过AEC-Q100 2级(级认证资格)。 DS90UR241/DS90UR124在显示系统中的应用 显示系统的应用包括:中控台的显示,后坐头枕显示,汽车仪表显示,导航系统显示。其他的如:平视显示系统,后视显示系统,摄像系统/传感系统/其他的辅助驾驶系统。 一般的WVGA格式的显示屏采用800×480 WVGA分辨率,18位(色深,RGB666格式),时钟频率30MHz左右。 图1: II DS90UR241/124功能框图。 图2:FPD-Link II显示信号切换应用(交叉开关)。

图像采集系统的Camera Link标准接口设计

引 言 高速数据采集系统可对相机采集得到的实时图像进行传输、实时处理,同时实现视频采集卡和计算机之间的通信。系统连接相机的接口用的是 接口,通过 接口把实时图像高速传输到FPGA图像采集卡中进行数据实时处理,并通过PCI接口实现采集卡和计算机之间的通信。本文主要研究数据采集系统 Cam-era 接口技术。 Link是专门为数字摄像机的数据传输提出的接口,是2000年10月由一些摄像头供应商和图像采集公司联合推出的。Camera Link简化了计算机和摄像头之间的连接。本设计选用Dalsa公司的DS-21-02M30相机,该相机支持Camera Link接口。相机数据通过Camera Link接口传输到一块Altera公司的FPGAStratixII中进行处理。在FPGA中进行数据的高速缓存,可以在FPGA中设计各种图像处理程序对图像进行实时处理。 本文引用地址: 1 DS-21-02M30相机简介 DS-21-02M30相机可提供高灵敏度的8/10位图像。为了同时获得卓越的分辨率和灰度级,DS-21-02M30相机图像分辨率为1 600×1 200,像素尺寸为7.4 μm×7.4 μm,像素数据输出时钟为40 MHz,最高帧频可达60帧/s。通过设定像素数据格式命令,可以设定像素数据为8位、10位。功耗低于15 W,供电电源电压为12~25 V。 通过异步串口向DS-21-02M30相机发送ASCII码控制命令和诊断命令,可以控制相机输出图像的增益、补偿、帧频、曝光时间、曝光模式和测试图像的输出,还可以对相机进行诊断。串口协议:1位开始位,8位数据位,无奇偶校验位,1位停止位;通信波特率为9 600 bps(相机默认),通过设定波特率命令可将其设定为19 200 bps、57 600 bps和115 200 bps。 DS-21-02M30相机共有4种曝光模式,可以通过设定曝光模式命令来为相机选择合适的曝光模式。 模式2:内部触发方式(相机的默认曝光模式)。帧频和曝光时间可用相应的命令控制。 模式3:最大曝光时间的外部触发方式。 模式4:外部触发方式。帧频和曝光时间都由外部触发信号控制,即外部触发信号的高电平阶段为曝光时间,外部触发信号的频率为帧频。 模式6:外部触发方式控制帧频,曝光时间可用相应内部命令控制。 DS-21-02M30相机的命令以ASCII码的形式发送。向相机发送命令时,以回车符作为结束。相机上电后,相机背后的指示灯闪烁,同时通过串口发送“CameraInitialization in process,Please Wait…OK>”字符串。当收到“OK>”字符串时,表明相机要开始传送图像数据,相机背后的指示灯不再闪烁。当相机收到有效的命令时,会返回“OK>”字符串作为应答;否则,返回“Error x:Error Massage>”字符串作为应答。其中,x为错误标号,Error Massage表示对错误的具体说明。相机的应答字符串以符号“>”作为结束符。 2 Camera Link结构与原理 Camera Link是专门为数字摄像机的数据传输提出的接口,专为数字相机制定的一种图像数据、视频数据控制信号及相机控制信号传输的总线接口,数据传输速率最高可达2.38 Gbps。该标准规定了接口模式、相机信号、端口配置、图像数据位配置、连接器引脚定义及连接线、标准接收器芯片组。采用这种标准后,使得数字摄像机的数据接口输出采用更少的线数,连接电缆更容易制造,更具有通用性,而且数据的传输距离比普通传输方式更远。其最主要的特点是采用了LVDS(Low VoltageDifferential Signaling,低压差分信号)技术,使摄像机的数据传输速率大大提高。 在Careera Link标准出现之前,业界有一些标准(如较流行的IEEE-1394:接口)作为一种数据传输的技术标准。IEEE-1394被应用到众多的领域,数字相机、摄像机等数字成像领域也有很广泛的应用。IEEE-1394接口具有廉价,速度快,支持热拔插,数据传输速率可扩展,标准开放等特点。但随着数字图像采集速度的提高、数据量的增大,原有的标准已无法满足需求。为了简化数据的连接,实现高速、高精度、灵活、简单的连接,在 NationalSemiconductor公司开发的Channel Link总线技术基础上,由多家相机制造商共同制定推出了Camera Link标准。基于Camera Link的数字相机的采集速度和数据量均好于基于IEEE-1394标准。 上一页 1

基于CC/CCS的Flash文件系统设计

摘要:在深入分析TI为开发DSP提供的RTS.LIB(RTS.SRC为源泉代码)的基础上,介绍对自定义的和设备的操作方法;一个简易的,极大地方便了应用编程。 关键词:DSP 1 概述 在开发DSP的应用程序过程中,经常需要处理一些数据文件。这些数据文件可以是实际采集到的数据集合,也可以是用模拟仿真软件产生的数据集合,一般是以文件的形式存放在主机磁盘上的。一般的开发环境(如TI的CCS和CC)都提供了ANSI C标准操作文件格式,如打开一个文件fopen(“盘符:路径文件名”,“打开模式”)。嵌入式一般都外挂。我们希望能够和读写主机磁盘文件一样操作Flash读写时序等问题,使应用编程人员可以把精力用在解决实际应用问题上,从而提供一个良好的编程接口。同时,在需要键盘、串口等设备的系统中,也希望提供一个简易的API接口,如从键盘得到一个键,只需作如下操作,在执行fopen(“keyboard”,”读”)后,就可以用fread函数读入一个字符。 结合TI公司提供的DSP开发环境(CC针对3X系列,CCS针对5X和6X系列)和实际开发经验,提供上述问题的解决方案,并成功应用到我们的产品中。 2 文件操作机制 TI公司为其TMS320C3X系列DSP提供了一个开发环境Code Composer,配套的C语言编译器提供了文件的标准操作。在调试(debug)环境下,对主机(host)硬盘文件的操作是通过标准的ANSI文件操作格式与主机的通信来完成的。ANSI C I/O操作分为三个等级―high level、low level和Device level。在High level中,标准接口是Fopen和Fwrite等函数;而Low level中是Open和Write等函数。这三个等级功能用三个表来实现―文件表、流表(实质就是内存缓冲区索引)和设备表。文件的打开和关闭等基本属性在文件表中反应。当打开一个文件时,文件表中便相应增加一个描述该文件的信息单元;同样,关闭一个文件时,该文件的信息单元从文件表中被删除。流表提供了对文件的缓冲操作处理,缓冲区位置和大小等均在流表中记录。一个文件对应一个流,即缓冲区。对文件的读写就是对缓冲区的读写。当缓冲区填满时,再一次性写入Flash等设备中,避免了对Flash的频繁操作,延长了Flash的使用寿命。设备包括Flash、硬盘、键盘等在设备表中体现。多个流可以对应一个设备,例如在Flash中可以打开多个文件,但是一个设备不能对应多个流。流操作和设备操作是紧密联系在一起的。当打开一个文件时,同时给出了该文件在什么设备上操作,再分配一个流。以后对该文件的操作通过流对应的具体设备的驱动函数来完成。主机的target任何外设都可被加入进去成为设备表的成员之一。 Code Composer对HOST磁盘文件的操作最终是通过与HOST集成开发环境通信的方式来进行。TI提供的RTS.LIB提供两个函数与主机通信,writemsg()函数发送数据和参数到主机。Readmsg()函数从主机读取数据到目标机。Code Composer再与主机进行交互,利用主机文件系统的支持,屏蔽了具体的物理地址读写问题。在调试阶段,当要在主机上建立文件、读取文件和存储数据时,只需用标准的ANSI C函数操作就可以,从而极大方便了编程调试。 3 Flash文件系统的实现 嵌入式文件系统一般有集中管理文件系统,存储空间的使用信息集中存在存储器的某个地方,如DOS的FAT,Unix的inode表。线性文件系统,又称为连续文件系统,每个文件相关的所有信息都连续存放在存储器中。与集中式文件系统相比,实现更简单,读写更快,特别是将文件的关键系统分布存放。日志文件系统顺序写入文件系统的修改,如同日志记录一样,可加速文件写入和崩溃修复。采用Log唯一结构,Log包含索引信息、名称和数据。嵌入式系统不可能带硬盘,一般都是Flash存储器的。 3.1 Flash特点及其相应处理 Flash的读操作与普通RAM时序一样,但是写和擦除操作则具有自身的特点。同一地址不能同时写入两次,必须进行费时的擦除操作。执行擦除的方式有三种:一是片擦除,即一次性全部擦除所有内容(这个相当于格式化功能,在第一次使用时可以执行这种操作);二是块擦除;三是扇区擦除。以SST39VF400A为例,块Block的大小是32KB,扇区的大小是2KB,块擦除一次擦除一个块内容;扇区类似。如果一个文件内容被改动,且改动的内容不足一个扇区的话,则更新文件时必须重写这个扇区的所有内容;在重写前必须擦除该扇区的所有内容。因此Flash的文件系统不能完全套用已有的文件系统,但可以在其基础上进行改动。Flash能够擦除的范围越小,对文件的改动就越小,所执行的I/O操作就越小,从而减少I/O时间,提供文件系统的实时性能。我们使用的SST39VF400A的扇区大小是2KB,也就是2048B(1K=1024)。用常数定义,#define FileUnit 2048。 3.2 Flash文件系统的层次性 与ANSI C标准相对应,我们将Flash文件系统分为3个层次。第一层次,API层。API层是文件系统与用户应用程序之间的接口,包含一个与文件函数相关的函数库,如FS_FOpen、FS_Fwrite等,也相当于High Level层。第二层次,文件系统层,即Low Level层。该层处理文件是否存在,打开,关闭和为文件分配相应的缓存等。该层调用底层驱动。第三层是Device Level层,就是设备驱动层。Flash的实际读写操作就是在该层进行的,特定的Flash存储器对应特定的读写程序。 3.3 Flash文件信息表的 该表保存Flash中已有文件的属性,Flash大小和文件的属性等都在该表中反映出来。该表与Flash中的内容保持同步更新,即一个文件最小块更新完毕时,写入Flash中。 Flash的空间分配: ①Flash空间,以簇为单位,读和写都是一簇,即一个扇区单位; ②0簇给文件分配表,不被应用文件占用; ③每次文件系统初始化时,把Flash内0簇的内容读取到内存中,保存在数组FAT16[]中。 常量定义 #define CLUSTER_BLOCK_SIZE 2048 //每一簇的字节数 #define NUMBER_OF_CLUSTER_IN_FAT16 25 //在文件分配表中,一共有多少个簇 #define NUMBER_OF_FILE_BUF 10 //一共有几个文件缓冲区 #define MODE_OPEN_FILE_READ 0x01 //读取(文件打开模式) #define MODE_OPEN_FILE_WRITE 0x02 //写入(文件打开模式) #define MAX_SIZE_OF_FIEL 2048 //文件的最大尺寸 文件结构体: typedef struct{ unsigned int IsLock:1;//文件是否被上锁,=0没打开;=1已被打开。此标志只在文件的第一簇使用 unsigned int status:7;//簇的状态,=0,此簇为色,没使用;=1,此簇是第一簇;=2,此簇不是第一簇 char FileName[8];//文件名,在第一簇有效 char FileExName[3]; //文件扩展名,在第一簇有效 unsigned int SizeOfFile;//文件的字节数,在第一簇有效 unsigned int NextCluster;//下一簇的簇号。当为0xffffffff时,说明这是当前文件的最后一簇 }FlashFAT; 文件句柄结构体: typedef struct{ unsigned int Buffer[CLUSTER_BLOCK_SIZE];//文件缓冲区 unsigned int fileblock;//文件当前簇的位置 unsigned int filemode;//打开支持的模式 unsigned int filebufnum;//文件缓冲区中已被/写的字节数 unsigned int fileCurpos;//文件读写的当前位置 unsigned int filesize;//文件的大小 }FlashFILE; 3.4 Device Level驱动函数 SST39VF400A标准设备级驱动函数如下: void Program_One_Word(WORD SrcWord,WORD far…