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基于单片机的PCB钻床控制系统设计 第8页

更新时间:2008-5-29:  来源:毕业论文

基于单片机的PCB钻床控制系统设计 第8页

2-4 印制板数控钻床

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2-5 基于ARM微处理器的四轴联动PCB

    加工数控钻床系统硬件结构图

2.4 本章小结

本章主要介绍了以下几个方面的内容:数控系统需求分析;根据需求分析所选的ARM处理器概况及其特点;交流伺服进给电机的概况及其特点;最后文章介绍了PCB钻床控制系统的总体结构模型,并给出了总体结构模型图。


 

3PCB钻床控制系统的硬件设计

3.1 电源电路设计

通过对S3C2410的电源引脚进行分析:VDDalive引脚给处理器复位模块和端口寄存器提供1.8V电压;VDDiarm为处理器内核提供1.8V电压;VDDi_MPLLMPLL提供1.8V模拟电源和数字电源;VDDi_UPLLUPLL提供1.8V模拟电源和数字电源;VDDOPVDDMOP分别为处理器端口和处理器存储器端口提供3.3V电压;VDDA_ADC为处理器内的ADC系统提供3.3V电压;VDDRTC为时钟电路提供1.8V电压,该电压在系统掉电后仍需要文持。

由此可见,在该系统中,需要使用3.3V1.8V的直流稳压电源。为简化系统电源电路的设计,要求整个系统的输入电压为高质量的5V直流稳压电源。

VDD3.3V提供给VDDMOPVDDIOVDDADCVCC引脚,VDD1.8V提供给VDDiVDDRTC提供给VDDRTC引脚。

5V输入电压经过DC-DC转换器可完成5V3.3V1.8V的电压转换。系统中RTC所需电压由1.8V电源和后备电源共同提供,在系统工作时1.8V电压有效,系统掉电时后备电池开始工作,以供RTC电路所需的电源,同时使用发光二极管指示电源状态。电路如图 3-1所示。

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3-1 电源电路图

3.2 系统复位电路

为了提供性能优越的电源监视性能,我们选取了专门的系统监视复位芯片CATI025JI-30,该芯片性能优良,可以通过手动控制系统的复位,同时还可以实时监控系统的电源,一旦系统电源低于系统复位的阀值,CATI025JI-30将会起作用,对系统进行复位。

电路图如下所示:

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3-2系统复位电路图

3.3 晶振电路设计

S3C2410微处理器的主时钟可以由外部时钟源提供,可以由外部振荡器提供,如图3-3所示,采用哪种方式通过引脚OM[32]来进行选择。

1.OM[32]=00时,MPLLUPLL的时钟均选择外部振荡器,如图3-3中(a)所示;

2.OM[32]=01时,MPLL的时钟选择外部振荡器;UPLL选择外部时钟源;

3.OM[32]=10时,MPLL的时钟选择外部时钟源;UPLL选择外部振荡器;

4.OM[32]=11时,MPLLUPLL的时钟均选择外部时钟源,如图3-3(b)所示。

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3-3 系统时钟选择

本系统中选择OM[32]均接地的方式,即时钟源采用外部晶振,内部pll电路,可以调整系统时钟,使系统运行速度更快。

电路图如下所示:

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3-4 S3C2410系统时钟电路

3.4 存储系统设计

3.4.1 Nor Flash接口设计

以该系统中使用的Flash存储器SST39VF1601为例,简要描述一下Flash存储器的基本特性。SST39VF1601是一款常见的Flash存储器,单片存储容量为16M位,工作电压为2.7V~3.6V,采用48TSOP封装或48TFBGA封装,16位数据宽度,以16位(字模式)数据宽度的方式工作。

SST39VF1601仅需3.3V电压即可完成在系统的编成与擦除操作,通过对其内部的命令寄存器写入标准的命令序列,可对Flash进行编成(烧写)、整片擦除、按扇区擦除,以及其它操作。逻辑框图引脚分布及信号描述分别如图3-5和表3-1所示。

3-1 逻辑框图引脚分布及信号描述

 

 

 

A[190]

I

地址总线

DQ[150]

I/O

数据总线,在读写操作时提供16位的数据宽度。

 

CE#

 

I

片选信号,低电平有效。在对SST39LV160进行读写操作时,该引脚必须为低电平,当为高电平时,芯片处于高阻旁路状态

OE#

I

输出使能,低电平有效。在读操作时有效,写操作时无效

WE#

I

写使能,低电平有效。在对SST39VF1601进行编程和擦除操作时,控制相应的写控制

VDD

--

3.3V电源

VSS

--

接地

 

更具体的内容可参考用户手册。其他类型的Flash存储器的特性与使用方法与之类似,用户根据自己的实际需要选择不同的器件。

在大多数的系统中,选用一片16位的Flash存储器芯片(常见单片容量有1MB2MB4MB8MB等)构建16位的Flash存储系统已经足够,在此采用一片SST39LV160

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