基于LPC2214的织机控制系统中SD主控制器的设计.pdf
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1、第2 9 卷第9 期 2 0 0 8 年9 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 9N o 9 s e p 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 - 9 7 2 1 1 2 0 0 S 0 9 - 0 1 2 5 - 0 4 基于L P C 2 2 1 4 的织机控制系统中 S D 主控制器的设计 王炉意,陈宗农 ( 浙江大学机械与能源工程学院,浙江杭州3 1 0 0 2 7 ) 摘要为提高录入花形控制信息的效率,增强花形控制信息的可移植性,提出一种应用于织机花形控制信息读 出与写入的S D 卡主控制器设计方
2、案。选用菲利普公司的L P C 2 2 1 4 为主控芯片,通过S P I 接口和S D 卡通信,设计和 实现S D 卡接口电路,并给出了接口电路的部分原理图。深入分析S D 卡驱动层次结构,详细介绍各个驱动层的原 理和功能,给出了主要功能函数的源代码,并对其做了详细解释。介绍花形文件的读写过程,在p C I O S I I 实时操作 系统下。建立了一个文件管理任务。 关键词织机;S D 卡主控制器;驱动程序;文件管理任务 中圈分类号:1 S1 0 3 7文献标识码:A D e s i g no fS Dh o s tc o n t r o l l e ri nt h es y s t e m
3、o f w e a v i n gm a c h i n eb a s e do nL P C 2 2 1 4 W A N GL u y i ,C H E NZ o n g n o n g ( C o l l e g eo f M e c h a n i c a l E n e r g y E n g i 咖,动撕U n i v e r s i t y ,H a n g z h o u ,Z 均阮喈3 1 0 0 2 7 ,C h n a ) A b s t r a c tF o ri m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yo fp a t t e r
4、nf i l ei m p o r t a t i o na n de n h a n c i n gt h ea b i l i t yo ft r a n s p l a n t a t i o n , aS Dc a r dh o s tc o n t r o l l e rd e s i g np r o g r a mw a sb r o u g h tu p T h ep r o g r a mw a sa p p l i e dt ot h er e a da n dw r i t t e no f w e a v i n gm a c h i n ep a t t e r nf
5、 i l e L P C 2 2 1 4i sc h o s e na st h em a i nc o n t r o lc h i p ,a n dc o m m u n i c a t i o ni se x e c u t e d 埘t hS Dc a r dt h r o u g hS P Ii n t e r f a c e T h ei n t e r f a c ec i r c u i ta n de q u i p m e n td r i v e r sa l ed e s i g n e da n da c h i e v e d a n dp a r to ft h
6、es c h e m a t i co fi n t e r f a c ec i r c u i ti sp r e s e n t e d A ni n d e p t ha n a l y s i so ft h es t r u c t u r eo fS Dc a r d d r i v e ri sc o n d u c t e da n dt h ep r i n c i p l ea n df u n c t i o no fe v e r yd r i v e rl e v e la r ee x p o u n d e d T h ec o d eo fi m p o r
7、t a n t f u n c t i o na n de x p l a n a t i o no ft h e i rf u n c t i o n sa r eg i v e n T h ep r o c e s so fw r i t i n ga n dr e a d i n go fp a t t e r nf i l ea r e d e s c r i b e d a n daf i l ea d m i n i s t r a t i o nt a s ki sd e v e l o p e do nt h eb a s i so fg C O S 1 1r e a l t
8、i m eo p e r a t i o ns y s t e m K e yw o r d sw e a v i n gm a c h i n e ;S Dc a r dh o s tc o n t r o l l e r ;d r i v i n gp r o g r a m ;f i l ea d m i n i s t r a t i o nt a s k 在传统的织机控制系统中,用户一般采用手工 录入花形控制信息的方法,这种方法不仅费时而且 费力,严重影响生产效率。S D 卡具有容量大,性能 好,安全性高等特点,在目前的数码相机、掌上电脑 等便携式设备中得到广泛应用,但在织机控制系
9、统中还少有应用。 本文在织机控制系统中设计了S D 卡主控制 器,将S D 卡作为织物花形文件的存储媒介,可方便 快速地实现织物花形文件的写入和读出,大大提高 了生产效率。 1 接口电路设计 L P C 2 2 1 4 是N X P 公司设计的3 2 位R I S C 嵌入式 处理器,它提供了多个串行接口,其中有2 个S P I 接 口。S D 卡有2 种总线协议S D 协议和S P I 协 议,由于L P C 2 2 1 4 只有S P I 接口而没有S D 接口,如 果用I O 口来模拟S D 总线,不但在软件上开销较 收稿日期, 2 0 0 7 0 9 一l I修回日期:2 0 0 8
10、一0 3 一1 7 作者简介:王炉意( 1 9 8 3 一) ,男,硕士生。研究方向为基于A l i b i 的织机嵌入式控制系统设计等。陈宗农,通讯作者,E - m a i l : r o y 4 0 6 z j u e d u c n o 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 2 6 纺织学报 第2 9 卷 大,而且在速度上远不如真正的S D 总线速度快,这 将大大降低总线数据传输的速度,因此在S D 卡的 工作模式上选择S P I 模式。s D
11、 卡在S P I 通信中属于 从设备,其S P I 接E l 与市场上的S P I 主机相兼容”。 S D 卡接口电路如图1 所示。由于S D 卡的工作 模式为S P I 模式,因此信号线D A T 2 和D A T l 无需使 用,将这2 个信号线接下拉电阻。S D 卡的供电采用 可控方式,当S D 卡进入不确定状态时,可以对卡进 行重新上电使卡复位而无需将卡拔出。可控电路采 用的是P 型的M O S 管2 S J 3 5 5 ,当P 2 2 4 一S D P W R 输 出高电平时,2 S J 3 5 5 关断,断开S D 卡的电源;当 P 2 2 4 。S D P W R 输出低电平时,
12、2 S J 3 5 5 导通,V D D 3 3 给S D 卡供电,2 S J 3 5 5 在开通时源极和漏极之间的压 降较小,可保证S D 卡的工作电压在允许的范围内。 检测卡插入采用电平方式,当卡完全插入到卡座时, 卡座的C A R D I N S E R T 脚由于卡座内部触点连接到 G N D ,此时输出低电平;当卡拔出时由于上拉电阻 R 3 7 的存在而输出高电平。L P C 2 2 1 4 只需对P 2 2 8 一 S D I S T 的电平进行检测就可以判断S D 卡是否完全 插入。卡的写保护检测和卡的插入检测原理上是一 样的。 图1S D 卡接口电路 1 I n t e r f
13、 a c ec i r c u i to fS Dc a r d 2 驱动程序设计 系统的S D 卡工作于S P I 模式之下,L P C 2 2 1 4 和 S D 卡之间的通信遵循S D 卡的S P I 总线协议。S D 卡 驱动的功能是实现S D 卡的块读写,如图2 所示。它 包括3 个层次:硬件抽象层、S P I 总线协议层和S D 卡驱动接口层。硬件抽象层的功能是实现S P I 接 口的初始化以及S P I 字节的收、发等与S P I 硬件相关 的工作;S P I 总线协议层则是实现S D 卡的各种命 令;S D 卡驱动接口层为F A T 文件系统层提供s D 卡 的初始化、读、写等
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