基于Freescale Kinetis的農(nóng)田灌溉控制板卡的設(shè)計
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2 硬件設(shè)計
2．1 ARM處理器的特點(diǎn)及應(yīng)用
Freescal的MK60DN512ZVLL10屬于Kinetis K60系列。封裝為LOFP144腳，該芯片具有以下特點(diǎn)：
·ARM Cortex-M4內(nèi)核+DSP。512K flash、512K Flex Memmory、128K SRAM、16K cache、150MHz、單周期MAC、單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)擴(kuò)展、可選的單精度浮點(diǎn)單元。
·多達(dá)四種可配置分辨率的高速16位ADC?？刹捎脝温坊虿罘州敵瞿Ｊ礁纳圃肼曇种??？删幊萄舆t塊觸發(fā)功能轉(zhuǎn)換時間可達(dá)500 ns。
·具有3個高速比較器，通過將PWM保持在安全狀態(tài)，提供快速準(zhǔn)確的電機(jī)過電流保護(hù)。
·多達(dá)四個64倍可編程增益放大器用于小型振幅信號轉(zhuǎn)換。
·模擬基準(zhǔn)電壓為模擬塊、ADC和DAC提供精確的基準(zhǔn)值，可以替換外部基準(zhǔn)電壓，降低系統(tǒng)成本。
·具有32通道的DMA，適用于外圍設(shè)備和內(nèi)存，可降低CPU負(fù)載，實(shí)現(xiàn)更快的系統(tǒng)吞吐量。
·連接性和通信：UART支持ISO7816和IrDA，支持I2S、IC和SPI，具有2個CAN模塊，適用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)橋接。
·可靠性和安全性：硬件循環(huán)冗余校驗(yàn)引擎用于驗(yàn)證存儲器內(nèi)容、通信數(shù)據(jù)和增加的系統(tǒng)可靠性，獨(dú)立時鐘工作的COP用于防止代碼跑飛，外部看門狗監(jiān)控。
·定時和控制：強(qiáng)大的FlexTimers支持通用、PWM和電機(jī)控制功能?？删幊讨袛喽〞r器用于RTOS任務(wù)調(diào)度或者為ADC轉(zhuǎn)換和可編程延遲模塊提供觸發(fā)源。
·外部接口：多功能外部總線接口提供和外部存儲器、門陣列邏輯或LCD的接口。
·系統(tǒng)：5 V容限的GPIO帶引腳中斷功能。從1．71 V到3．6 V的寬操作電壓范圍，閃存編程電壓低至1．71 V，并且此時閃存和模擬外設(shè)所有功能正常。
·運(yùn)行溫度：-40℃到105℃。
2．2 JTAG調(diào)試接口本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160601.htm
PC機(jī)使用JTAG接口下載程序并調(diào)試該灌溉控制卡，同時通過232串口下載灌溉控制指令。
2．3 組網(wǎng)和多機(jī)互連
485串口和CAN接口用于組網(wǎng)和多機(jī)互聯(lián)，灌溉控制器組網(wǎng)功能可以滿足農(nóng)田生產(chǎn)的同步化要求。組網(wǎng)可根據(jù)需要選用CAN總線或者485總線。
2．4 SDHC接口
SDHC接口采用4位操作，用于連接SD卡，可以支持SDHC大容量SD卡，SD卡可以用于升級灌溉控制卡的應(yīng)用程序和更新控制指令。其接口電路如圖5所示。
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