[发明专利]一种基于嵌入式系统的信息实时交互终端

说明书

本发明公开一种基于嵌入式系统的信息实时交互终端，包括CPU主控模块、SPI扩展通讯模块、电平转换模块和电源管理模块；CPU主控模块包括核心处理器AM3358、复位电路、时钟电路、下载电路、FLASH电路以及SDRAM电路；AM3358具有6个可配置串口和2个高速SPI接口；CPU主控模块通过高速SPI接口与SPI扩展通讯模块连接，SPI扩展通讯模块将SPI信号转换为串口信号并传输至电平转换模块，CPU主控模块可配置串口与电平转换模块连接，将接收的TTL电平转换为RS422电平与外部设备进行通讯，电源管理模块为系统供电。本发明有效地解决通讯串口不足的问题，同时可以自由配置串口的输入输出状态。

技术领域

本发明涉及一种信息实时交互终端，特别是一种基于嵌入式系统的信息实时交互终端，属于通信串口扩展的装置领域。

背景技术

近年来，随着硬件模块化、集成化设计的日渐成熟，在设计实际硬件系统时常常需要核心控制器件具备多串口，以便于和外部元器件进行通信和控制。随着卫星接收机系统中采集数据的增加，天线与显控终端、卫星数据解算模块交互卫星信号数据时，逐渐都会出现通信串口不足的问题，本发明主要解决卫星接收机系统内各模块通信过程中串口数量不足的问题，实现串口扩展，达到具备足够串口进行数据转发和交互的目的。

目前，UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器)接口的使用越来越广泛，许多设备上都提供了UART接口。工业使用的微处理器一般都只包括2个UART口。在实际工业数据发送和采集应用系统中，为了节省资源，微处理器直接通过UART口与设备进行数据交互。这样势必会导致微处理器的UART口不够，为了方便设备的接入，因此扩展UART口是一种理想的解决方案。在系统运行的过程中，为了充分保证通信技术的可靠性，应该在接口选择的过程中，通过通信速率、通信距离以及抗干扰能力的分析，进行通信方式的确定，以便提高通信的价值性。

考虑到微处理器的SPI/IIC总线上可以连接多个总线器件，为了充分利用资源，在实际应用中可以通过SPI/IIC接口实现对UART接口的扩展。SPI是一种全双工的通信工作模式：在主端发送数据的同时，从端也在发送数据。所以SPI总线数据传输速度总体来说，比IIC总线要快，可达到几Mbps。在点对点的通信中，不同于IIC总线需要寻址，SPI接口不需要进行寻址操作，显得简单而高效。采用SPI扩展出的UART可满足标准串行端口UART的要求，而且操作简单。可以设置串口的波特率、数据位、停止位和校验位，数据的发送与接收都可由用户自行定义。

目前该技术领域，可进行SPI总线扩展串口的芯片有很多种，WK2124是SPI接口的4通道UART器件，它可以实现SPI桥接扩展4个增强功能串口(UART)功能。扩展的子通道的UART具备如下功能特点：每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置；每个子通道具备收发独立的256BYTE FIFO，FIFO的中断可按用户需求进行编程触发点。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效地解决通讯串口不足的问题，实现卫星接收机系统内各模块之间的数据转发和信息交互的基于嵌入式系统的信息实时交互终端。

为解决上述技术问题，本发明的一种基于嵌入式系统的信息实时交互终端，包括CPU主控模块、SPI扩展通讯模块、电平转换模块和电源管理模块；

CPU主控模块包括核心处理器AM3358、复位电路、时钟电路、下载电路、FLASH电路以及SDRAM电路；AM3358进行信号处理；复位电路复位方式包括手动复位和上电复位；时钟电路提供核心处理器AM3358工作时钟；下载电路在程序开发过程中下载程序代码；FLASH电路存储操作系统、用户程序代码，保证ARM能够上电自启动；SDRAM电路为系统提供内存，核心处理器AM3358具有6个可配置串口和2个高速SPI接口；

电源管理模块包括滤波器、AC/DC电源转换器、DC/DC开关电源调节器和LDO线性稳压器；