基于LPC2294处理器的嵌入式PLC的设计.doc
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1、基于LPC2294处理器的嵌入式PLC的设计四十多年来,PLC已成为实现工业控制的中坚力量。它的功能不断完善,应用领域不断扩大,对于工业控制技术的进步与社会发展所发挥的作用无可估量。PLC以它的高可靠性和易操作性,主导了工控行业数十年。PLC虽然有着它固有的优势,但面对客户需求的不断变化,PLC要想生存,就必须突破传统模式,积极求新求变以适应新的市场发展。而具有低成本优势的嵌入式PLC,正好能够满足这一需求。所谓嵌入式PLC 是指采用SoC嵌入式片上系统芯片和嵌入式实时操作系统实现PLC功能,并能用IEC61131-3的标准编程语言编程的PLC.随着高性能的ARM 嵌入式微处理器的发展,笔者设
2、计了新一代微型嵌入式PLC.本文介绍了嵌入式PLC的体系结构,包含其硬件设计和软件设计方案。1 嵌入式PLC的硬件结构设计1.1 微控制器芯片的选取CPU是PLC的核心,它能够识别用户按照特定的格式输入的各种指令,并按照指令的规定,根据当前的现场I/O信号的状态,发出相应的控制指令,完成预定的控制任务。本设计选用的是Philips公司生产的LPC2294微控制器。LPC2294是一款基于32位ARM7TDMI-S,并支持实时仿真和跟踪的CPU芯片,它带有256kB嵌入的高速Flash存储器,16kB 片内SRAM.LPC2294采用144脚封装、具有极低的功耗以及多达112个通用I/O 口,9
3、个边沿或电平触发的外部中断引脚,最大为60MHz的工作晶振,多个32位定时器,PWM 单元,实时时钟和看门狗,转换时间低至2.44s的8通道10位ADC、4 路高级CAN 接口, 另外具有2 路UART(16C550),高速I2 C (400kbit/s)及2路SPI总线。LPC2294丰富的硬件资源和完善的功能使这款微控制器特别适用于汽车、工业控制应用以及医疗系统和容错维护总线等场合。1.2 硬件系统的整体结构本系统以ARM 芯片LPC2294为CPU,设计为14路PNP型输入、10路继电器输出的基本模式。硬件总体结构包括:电源及复位模块、ARM 微控制器、Flash存储器扩展模块、开关量输
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