基于ARM9的家居无线通信系统设计与实现(2)
时间:2016-12-26 13:00 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2.2 ARM处理器简介 ARM是Advanced RISC Machines的缩写，既可以认为是一家公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。ARM公司1991年成立于英国剑桥，专门从事基于RISC技术芯片的设计和开发，主要出售ARM技术知识产权（Intelligence Patent，简称IP）核的授权。作为一家IP核供应商，ARM公司本身不直接从事芯片生产，通过转让设计许可，由合作公司根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。ARM公司设计的芯核具有功耗低、成本低等显著优点，因为获得了众多半导体厂家和整机厂商的大力支持，目前设计和生产ARM芯片的国际大公司已经超过50家；国内，中兴通讯和华为通讯等公司也已经购买了ARM公司的芯核，用于通讯专用芯片的设计。此外，ARM芯片还获得了许多实时操作系统供应商的支持，比较知名的有：WindowsCE、Linux、pSOS、VxWorks、EPOC、μC/OS-II、Nucleus等。目前，基于ARM技术的微处理器（以下简称ARM微处理器）应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各个领域[3]。针对不同的应用分别有ARM7，ARM9，ARM9E，ARM10E，SecurCore，StrongARM，Xscale几个系列。 本系统采用S3C2410作为嵌入式微处理器，它是三星电子开发的一种32 位RISC 微处理器，它是基于ARM920T 内核开发的。S3C2410是面向低价格、低功耗和高性能的手持设备和小型设备而设计。S3C2410的特点有：[2] 内部 1.8V，存储器3.3V，外部I/O3.3V，16KB数据CACHE，16KB指令CACHE，MMU 内置外部存储器控制器 LCD 控制器，一个LCD 专用DMA 3 个通用异步串行端口，2 通道SPI 两个USB HOST，一个USB DEVICE（VER1.1） 4 个PWM定时器和一个内部定时器 看门狗定时器 117 个通用I/O 24 个外部中断 电源控制模式：标准、慢速、休眠、掉电 8 通道10 位ADC和触摸屏接口 2.3通信方式的选择 通信网络从通信介质上分为有线网和无线网。由于每个家庭内部布局不一样，家电 摆放的位置也不同，如果家庭内部的局域网采用有线传输介质，那么在家庭内 部布线会比较复杂且会影响用户的日常生活，不利于以后新添电器设备以及家 庭内部的重新布局。如果采用无线通信就不存在上述问题，只需要在控制器中添加相应的软件即可，所以本系统采用无线通信方式。 2.3.1家庭内部无线通信方式的选择 目前，WSN（wireless sensor network，无线传感器网络）的无线通信方式主要有 蓝牙，Zigbee，Wi-Fi和红外线，红外线只能支持点对点的连接，容易受到其他物体的遮挡而失效，不适合应用在家庭环境中。蓝牙协议本身较复杂，开发成本高，节点功耗大等缺点，限制了其在嵌入式方面的应用。Wi-Fi通信速率很高，适合多媒体方面的应用，实现成本高，不适合家电之间的低速率通信，所以本系统采用Zigbee作为近距离通信方式。 为了满足近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信的需求，2000年12月IEEE成立了IEEE802.15.4工作组。这个工作组将致力于定义一种供廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术。ZigBee 正是这种技术的商业化命名。在标准化方面，IEEE802.15.4工作组主要负责制定物理层和M A C 层的协议，其余协议主要参照和采用现有的标准，高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由ZigBee 联盟负责。 (责任编辑：qin) |