基于ARM9與LEM傳感器的蓄電池在線監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)

對(duì)于核心板設(shè)計(jì)框圖需要做以下說明：

(1)由于AT91SAM9261采用Dataflash的啟動(dòng)的方式，只能工作在溫度高于0℃和低于70℃的范圍，一旦溫度低于0℃將無法啟動(dòng)。為了解決這個(gè)問題，只能使ARM采用外部啟動(dòng)即NOR FLASH啟動(dòng)的方式，因此，需要選擇啟動(dòng)模式為外部啟動(dòng)(BMS=0)，以達(dá)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度要求。

(2)Norflash存儲(chǔ)器芯片選擇AMD公司的AM29LV160DB，其容量為4M*16bit 。用于存儲(chǔ)BOOT程序，小型操作系統(tǒng)及小型應(yīng)用程序。設(shè)計(jì)時(shí)采用字對(duì)齊方式，即芯片的A0地址線對(duì)應(yīng)ARM芯片的A1地址線。另外，由于ATMEL官方提供的SAM-BA燒寫程序，僅支持Dataflash和Nandflash，因此，有必要修改SAM-BA的腳本文件以實(shí)現(xiàn)對(duì)Norflash的燒寫。

(3)Nandflash存儲(chǔ)器芯片選擇三星公司的K9F1208U0B，其存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量64M*16bit，

采用wince或者linux的操作系統(tǒng)時(shí)使用該芯片中存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序;如使用ucos之類的小型操作系統(tǒng)時(shí)，則該芯片可以省略不焊接，系統(tǒng)與BOOT程序存儲(chǔ)在Norflash即可。

(4)Sdram芯片采用MT48LC16M16A2TG-75IT:D，每片容量為16M*16bit。本系統(tǒng)中采用兩片SDRAM構(gòu)成32數(shù)據(jù)總線。由于Sdram芯片為整個(gè)嵌入式平臺(tái)的內(nèi)存，需要頻繁地與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為了實(shí)現(xiàn)較好的信號(hào)完整性，在靠近ARM的地址和控制總線上，串聯(lián)22Ω平衡電阻吸收信號(hào)反射。當(dāng)采用小型操作系統(tǒng)時(shí)候，操作系統(tǒng)可在ARM內(nèi)部的SRAM中運(yùn)行，Sdram可以省略不焊接。

(5)擴(kuò)展接口將ARM芯片的所有可用接口皆擴(kuò)展出來，用于和擴(kuò)展板連接。

(6)由于信號(hào)密集，同時(shí)需要將接口全部引出并保證良好的電磁兼容性效果，PCB采用六層板PCB設(shè)計(jì)方式，采用信號(hào)層—地層—信號(hào)層—電源層—地層—信號(hào)層的方式。

為了保證高頻工作的效果，設(shè)計(jì)時(shí)考慮將兩片SDRAM的各總線設(shè)計(jì)為等長(zhǎng)，同時(shí)采用兩面布局和蛇形走線等技術(shù)手段。

3.2 擴(kuò)展板部分設(shè)計(jì)

擴(kuò)展板的設(shè)計(jì)框圖如圖3所示。

圖3 擴(kuò)展板的設(shè)計(jì)框圖

對(duì)于擴(kuò)展板設(shè)計(jì)框圖需要做以下說明。

(1)SPI flash芯片用于存儲(chǔ)蓄電池傳感器采得的數(shù)據(jù)。此處將芯片的寫保護(hù)腳使用ARM的一個(gè)I/O口管理起來，以防上電或掉電時(shí)修改片內(nèi)的數(shù)據(jù)。