《電子技術應用》
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基于嵌入式系統的銀行評價器設計方案
電子設計工程
張俊
摘要: 基于嵌入式系統的銀行評價器設計方案,早期出現的銀行評價器多以簡單的數碼管顯示數字兼伴隨簡單的幾個語句來實現一次客戶的評價過程,方式過于簡單,而且每個評價器之間相互獨立,無法實現資源共享,這就給整個銀行窗口服務系統帶來了很多不便。后面又逐
關鍵詞: CPLD ARM9 S3C2440A XL95144XL
Abstract:
Key words :

早期出現的銀行評價器多以簡單的數碼管顯示數字兼伴隨簡單的幾個語句來實現一次客戶的評價過程,方式過于簡單,而且每個評價器之間相互獨立,無法實現資源共享,這就給整個銀行窗口服務系統帶來了很多不便。后面又逐漸引入了單片機這樣的微處理器,仍會有些功能單一,直到嵌入式系統的出現,采用以嵌入式系統為基礎來開發的銀行評價器,大大改觀了它以前單一的功能。

  這里提出一種基于S3C2440AXL95144XL開發的銀行評價器的設計方案。

  1 ARM9簡介

  ARM微處理器是一款高性能、低功耗的32位微處器,它被廣泛應用于嵌入式系統中。ARM9代表了ARM公司的主流處理器,已經在電子、電氣、通信、國防等行業有了廣泛的應用。其中,以三星ARM9嵌入式處理器S3C2410、S3C2440為基礎所研發的嵌入式開發平臺表現極為出色,而且 S3C2410、S3C2440嵌入式系統提供很多開放型軟件,不做任何技術保留,可以說這兩款是國內目前開放嵌入式產品中用得非常廣泛的嵌入式微處理。

  2 銀行評價器硬件設計

  一個銀行評價器最基本的功能就是:客戶前來辦理業務——柜員按“開始”按鈕——語音問候“歡迎光臨”——客戶辦理業務完畢——柜員按“結束”按鈕——語音提示“您好,請對我的服務進行評價”——客戶按鍵進行評價。當然伴隨著嵌入式的發展,一個銀行評價器不僅僅在聲音上給客戶留下好感覺,同樣也開始講究視覺效果,同時還可以根據每個銀行各自的需要增加其他的功能。下面就是本文設計的一款ARM9銀行評價器,硬件部分的結構框圖如圖1所示。

  

硬件部分的結構框圖

 

  2.1 嵌入式最小系統

  該部分的電路是以ARM9微處理器為核心,外圍增加相應的存儲器,能夠實現嵌入式操作系統的基本運行。選用S3C2440A微處理器作為CPU處理器,K9F1208 NAND flash芯片為擴展EPROM存儲器,2片HY57V561620作為擴展的SDRAM,1片XL95144XL型號的CPLD與CPU配合使用。另外再設置2路晶振電路,一路晶振為16.934 4 MHz,并在CPU里經過分頻,用來給CPU提供工作頻率;另外一路為32.768 kHz,給S3C2440的REAL TIME CLOCK提供工作頻率。

  嵌入式最小系統電路這部分最核心的元件就是S3C2440A和XL95144XL。

  S3C2440A是三星公司推出的16/32位RISC微處理器,最高可以工作在400 MHz的工作頻率下。它采用了ARM920T的內核,功耗低,使用簡單,內部具有系統管理器、NAND啟動引導、CACHE存儲器等,提供了60個中斷源,154個通用I/O端口、液晶屏/觸摸屏接口以及其他相關的數據通信口等。

  其次比較重要的元件就是XILINX公司的XL95144XL。XL95144XL是一款高性能低功耗的3.3 V工作型CPLD。在很多的嵌入式系統中,CPLD是必不可少的一部分,它可以起到一些協調控制和分配處理的作用。CPLD硬件電路是由很多不同功能塊組成,軟件部分通常用VHDL或Verilog HDL編程語言實現。

  2.2 電源電路

  電源電路主要給各部分硬件電路提供各自所需的工作電壓。S3C2440A微處理有2個工作電壓3.3V和1.3V,而液晶屏的工作電壓為13.6V左右,如果不提供一個可靠的工作電壓,就無法保證產品的工作性能。所以在這部分,采用兩套電壓供電的方式,一個是直接通過1個5V直流電源直接提供工作電壓,第 2個是采用了網絡供電方式,這個方式就是通過互聯網方式,由直流輸出的MODEM通過互聯網口插頭供電給電路,這個電壓通常是48 V直流信號,因此要通過1個電源模塊進行轉換成為5 V直流電壓,同時采用了,TI公司的一款電源處理器TPS6515 0轉換得到13.6 V的液晶屏工作電壓。

  圖2是5 V直流電壓轉換為3.3 V的電路,圖3是3.3 V轉換為1.3 V的電路。

  

電源電路

 

  

電源電路

 

  2.3 液晶顯示電路和觸摸屏電路

  本文中介紹的銀行評價器采用了液晶屏動態顯示數據信息和畫面,相比于以往的數碼管單一顯示數字的方式而言,大大提高了視覺效果。

  液晶屏選用TRULY公司的一款兩路背光13.6 V供電的TFT液晶屏,該液晶屏融合了圖像顯示和觸摸屏的功能。液晶屏顯示電路主要是要提供給液晶屏合適的工作電壓,該液晶屏需要多路電壓共同供電,其中就要提供VGH、VGL、VCOM電壓實現背光以及液晶屏顯示電源等。

  觸摸屏電路部分較為簡單,只有1個4針接口,通過該接口把觸摸位置的X、Y坐標值通過電信號的方式傳輸給S3C2440A進行處理,然后在顯示屏上把該觸摸點位置顯示出來,或執行相應的功能。圖4為觸摸屏接口電路。

  

觸摸屏接口電路
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