0P7200多功能控制器簡(jiǎn)介及應(yīng)用

近年來(lái)，電子裝備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)入了以小型化、智能化、綜合化、信息化為發(fā)展方向的新時(shí)期，同時(shí)兼顧實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)等要求。0P7200是一款新型嵌入式多功能控制器，它具有可靠性高、體積小、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足便攜式測(cè)試系統(tǒng)的要求，同時(shí)具有以太網(wǎng)接口，便于組建大型分布式測(cè)控系統(tǒng)。以0P7200在應(yīng)答機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用為例，詳細(xì)介紹了0P7200的接口應(yīng)用和軟件開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)利用0P7200豐富的接口簡(jiǎn)化了總體設(shè)計(jì)，并且通過(guò)使用觸摸屏簡(jiǎn)化了測(cè)試操作，提高了測(cè)試效率。

1 0P7200多功能控制器簡(jiǎn)介
1．1 外觀
0P7200具有9個(gè)薄膜按鍵，1／4 VGA(320×240像素)帶程控開(kāi)關(guān)的白色背光LCD和4 096×4 096模擬量觸摸屏，如圖1所示。0P7200外形尺寸為144 mm×112 mm×43 mm，已通過(guò)CE認(rèn)證，可在惡劣的工作環(huán)境中穩(wěn)定工作。

1．2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
0P7200多功能控制器的內(nèi)核是Rabbit 2000微處理器，它以CPLD作為譯碼單元，同時(shí)擴(kuò)充片外Flash存儲(chǔ)器和SRAM存儲(chǔ)器。在接口方面，微處理器Rabbit 2000直接控制RS485、RS232、以太網(wǎng)等接口，同時(shí)利用CPLD可實(shí)現(xiàn)對(duì)其他接口的控制，如數(shù)字輸入／輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換控制接口，LCD顯示控制接口、鍵盤(pán)控制接口、觸摸屏控制接口等。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1．3 引腳功能描述
0P7200的引腳配置如圖3所示，各引腳功能描述如下：1)19路開(kāi)關(guān)量輸入通道，輸入電壓范同為±36 V且?guī)в羞^(guò)壓保護(hù)功能；2)8路開(kāi)關(guān)量輸出通道，每路可以用軟件進(jìn)行單獨(dú)配置，且每個(gè)通道在有源時(shí)最大可輸出電壓40V、電流350 mA，無(wú)源時(shí)最大可輸出電壓40 V、電流250 mA，三態(tài)時(shí)最大輸出電壓40 V；3)模擬量采集通道，單端輸入時(shí)提供8路11位分辨率的模擬輸入通道，差分輸入時(shí)提供4路12位分辨率的模擬輸入通道，且輸入信號(hào)可用軟件設(shè)定增益，單端輸入時(shí)在0～20．0 V范圍內(nèi)有8種選擇，差分輸入時(shí)在0～±20．0 V范圍內(nèi)也有8種選擇；4)10Base T以太網(wǎng)接口，帶RJ-45接口；5)3個(gè)串口，其中包括1個(gè)RS485接口，2個(gè)3線的RS232接口；6)復(fù)位引腳，低電平有效；7)2個(gè)外部電源接口，可使用9～40 V的直流電源或24 V的交流電源，且內(nèi)部具有穩(wěn)壓電路。同時(shí)，OP7200內(nèi)部有可更換的3 V硬幣型鋰電池，用于保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘和SRAM。

1．4 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境
OP7200的編程使用Z-World工業(yè)級(jí)的Dynamic C(或動(dòng)態(tài)C)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它是一套用于編寫(xiě)嵌入式應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，專(zhuān)為Z-World控制器和基于Rabbit微處理器的控制器而設(shè)計(jì)的。
Dynamic C開(kāi)發(fā)平臺(tái)集成了編輯、編譯、鏈接、裝載和調(diào)試等功能，還帶有許多函數(shù)庫(kù)，用來(lái)支持實(shí)時(shí)編程、芯片級(jí)I／O，支持國(guó)際字符、位圖圖像以及圓、線、矩形等圖形結(jié)構(gòu)的顯示。它還具有以下功能：1)函數(shù)串，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)C特有的概念，它允許在一個(gè)或多個(gè)函數(shù)中包含特殊的代碼塊。當(dāng)程序執(zhí)行到指定的函數(shù)串時(shí)，將執(zhí)行該串中所有的代碼塊。函數(shù)串支持軟件初始化、數(shù)據(jù)恢復(fù)以及其他多種任務(wù)的請(qǐng)求；2)互聯(lián)語(yǔ)句，它可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)程序中模擬多個(gè)并發(fā)事件；3)公有函數(shù)，允許在一個(gè)程序中模擬協(xié)作事件；4)部分聲明支持單個(gè)程序中的搶先事件；5)中斷關(guān)鍵字允許程序員使用標(biāo)準(zhǔn)C來(lái)編寫(xiě)中斷服務(wù)程序；6)共享和保護(hù)關(guān)鍵字，主要用于實(shí)現(xiàn)受保護(hù)的數(shù)據(jù)在不同區(qū)域的實(shí)現(xiàn)共享或?qū)⑵浯鎯?chǔ)在電池供電的存儲(chǔ)器中；7)動(dòng)態(tài)C的特征之一，允許程序員最大限度地使用擴(kuò)展內(nèi)存。
Dynamic C還支持協(xié)作多任務(wù)處理和搶先多任務(wù)處理。協(xié)作多任務(wù)處理是一種同時(shí)執(zhí)行多種不同任務(wù)的方法，當(dāng)不需執(zhí)行任何立即任務(wù)時(shí)，每一個(gè)單獨(dú)任務(wù)都會(huì)自動(dòng)遵守其運(yùn)行時(shí)間。搶先多任務(wù)處理是一種優(yōu)先處理優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù)，一般程序通過(guò)中斷，強(qiáng)制執(zhí)行優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù)。