基于LP2132芯片的备自投测控单元的硬件设计

3 系统中的RS485总线
3．1 RS485总线一般概念
文中智能终端与上位机通讯所涉及的RS485串行通信接口技术，是由RS232，RS422技术逐步发展而来的。RS-485标准的最大传输距离约l 219 m，最大传输速率10 MB・s-1。RS-485具有在20 kB・s-1速率下能获得使用规定中最长电缆长度的能力。传输网络采用平衡双绞线作为传输媒体，绞线的长度与传输速率成反比，只有在很短的距离下才能获得高速率传输，100 m长双绞线最大传输速率仅为1 MB・s-1。
3．2本系统中的RS485总线
本智能终端设计中使用的SN65HVDl2芯片，可以被直接嵌入到RS-485应用电路中。微处理器的标准串行口通过RXD连接SN65HVDl2芯片的R引脚，TXD连接SP485R芯片的D引脚，具体结构，如图3所示。

4 系统的硬件安排
4．1 ARM主控设计
ARM主控模块其结构主要包括微处理器LPC2132、电源接口电路、晶振电路、数据储存单元、UART串行接口电路和SPI串行接口等。
(1)电源接口电路。电源部分是整个系统的基础，它为处理器和各个部分提供工作电压。电源设计必须考虑以下因素：输出电压、电流和功率、输入电压、电流、安全因素、输出纹波、电磁兼容和电磁干扰以及体积、功耗和成本的限制。本设计中，需要使用12 V，5 V和3．3 V的直流稳压电源。其中LPC2132微处理器及部分外围电路需要3．3 V或5 V的直流电源，而部分A／D转换器则需要5 V的交流电源。电源接口电路分别，如图4所示。

图4电源接口电路
(2)晶振电路。其向LPC2132芯片及其他接口电路提供工作时钟。其产生工作频率为22．118 4 MHz的系统时钟，系统采用电容三端式晶振接入电路，如图5所示。

(3)数据储存单元。FRAM利用铁电效应实现数据存储，FRAM存储器不会受磁场的影响，FRAM保持数据不需要电压和与DRAM一样的周期性刷新。同普通ROM存储器一样使用，具有非易失性存储特性。系统中采用FM3lXX系列铁电存储器中具有较大容量的FM3104存储数据，若需保存更长时间，只需要增加铁电存储器即可，具体如图6所示。

(4)显示电路。本设计采用LCMl2864P中文液晶显示模块，该显示模块与单片机等微控器可实现汉字、ASCII码、点阵图形的同屏显示，可广泛应用于各种仪器仪表、家用电器和信息产品。主控模块与液晶显示屏的接口电路，如图7所示。

(5)UART串行接口电路。UART(通用异步收发器)是用硬件来实现异步串行通信的通信接口电路，其允许在串行链路上进行全双工的通信，输入＼输出电平为TTL电平。LPC2132具有2个符合550工业标准的异步串行口(UARt)UART0和UARTl。本系统中，UART电平与RS485电平的转换选用SN65HVDl2，如前所述；