嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計與調(diào)試[1]

  隨著計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其體積小、可靠性高、功耗低、軟硬件集成度高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計與調(diào)試是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計成功的基礎(chǔ)，而硬件電路中電源電路的設(shè)計與調(diào)試則是系統(tǒng)硬件調(diào)試成功的關(guān)鍵。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合在焊接機(jī)控制系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計與調(diào)試過程中碰到的一些問題，分析討論嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計與調(diào)試方法。

  1  系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

  在基于嵌入式系統(tǒng)的焊接機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計中，以AT91RM9200作為系統(tǒng)核心微處理器，依據(jù)控制系統(tǒng)要求外擴(kuò)了SDRAM、SRAM、Flash，鍵盤、液晶顯示電路可進(jìn)行實(shí)時參數(shù)調(diào)整、顯示并在出錯時報警，RS485串行接口完成數(shù)據(jù)傳輸通信，可進(jìn)行紅外遙控操作。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  圖1  系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

  2  系統(tǒng)電源設(shè)計

  2.1  系統(tǒng)電源工作原理

  AT91RM9200是完全圍繞ARM920T處理器構(gòu)建的系統(tǒng)芯片。它有豐富的系統(tǒng)與應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)的接口，從而成為低功耗、低成本的嵌入式工業(yè)級產(chǎn)品。AT91RM9200提供了全功能電源管理控制器（PMC），優(yōu)化了整個系統(tǒng)的功耗，并支持普通、空閑、慢時鐘及Standby工作模式，提供不同的功耗等級及事件響應(yīng)延遲時間[1]。在空閑模式下，ARM處理器時鐘禁用并等待下一次中斷（或主復(fù)位）；慢時鐘模式是復(fù)位后選擇的模式，在此模式下主振蕩器及PLL關(guān)閉以降低功耗；Standby模式是慢時鐘模式與空閑模式的結(jié)合，它使能處理器以快速響應(yīng)喚醒事件，并保持較低的功耗。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時由外界直流電源供電并對電池充電，外電源斷開時自動切換到內(nèi)部后備電池供電。

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