基于ARM架构的通信控制器设计

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1、基于ARM架构的通信控制器设计咼承志扌商要：本文介绍了-•种基于ARM体系架构的通信控制器的设计，包括：该通信控制器的典型应用场呆、硬件组成及软件设计。ARM架构的处理器己得到了广泛应用。关键词：ARM；通信控制器;ADS；LPC22I4指示灯智能卡串口ISPy图2通信控制器硬件平台示意图1引言随着网络与通信技术的发展，嵌入式系统已经在很大程度上改变了人们的生活、工作和娱乐方式。同时这项系统也已经在很多产业屮得到广泛的应用，例如：通信、家用电器等产业，并逐步改变着这些产业⑴。与嵌入式系统相关的设备研究是当前的研究热点。本文介绍了一种基于ARM体系架构的通信控制器的

2、设计。2应用场景该通信控制器的典型应用场景如图1所示。图1通信控制器典型应川场景节点的业务数据经过通信控制器处理后，通过通信网络传到了数据处理中心。在此过程中，通信控制器主要完成数据编解码、用户认证、线路测试等功能。3硬件组成该通信控制器采用LPC2214作为微处理器，LPC2214为基于ARM7TDMI内核的16/32位RISC处理器，内置PLL锁相坏可以设置CPU的工作频率达60MHz,内部带256kBFLASH和16kBRAM。该通信控制器的硬件平台组成示意图如图2所/JSoARM是该通信控制器的控制中心，主要功能包括：通过与FPGA交互完成数据编解码的控制

3、；从片外FALSH中读取状态信息；完成对指示灯、智能卡和噪声源的控制；读取拨码开关的值。用户可以通过串口对ARM发送指令从而完成对通信控制器的参数配置、线路测试等功能。ISP(in-systemprogramming)接口用来对ARM芯片内的程序进行插除等操作。FPGA负责数据传输的编码和解码，映射在ARM外部存储空间的BANK0；片外FLASH主要用来存储状态信息，重新加电后不会丢失，映射在ARM外部存储空间的BANK3。指示灯主要用于反映通信控制器的当前工作状态。拨码开关主要提供某些工作参数给用户进行手动设置通信控制器的。智能卡主要用来进行用户身份验证。噪声源

4、主要用来产生随机数。4软件设计针对使用的ARM7系列微处理器LPC2214,结合ADS1.2开发坏境，通信控制器的软件采用C语言编写。程序根据函数功能不同，分成不同的文件，采用模块化设计。4.1ADS1.2开发环境ADS集成开发环境是ARM公司推出的ARM核微控制器开发工具，开发使用较为成熟的版本ADSI.2。用户主函数主要完成对外设的初始化及自检，系统参数的设置等功能。主函数包含的主要内容如下：4.4.1片外FLASH的使用本系统中使用的片外FLASH总大小为4M字节,每扇区大小为4K字节，数据长度也是16位。按照芯片的使用规则，必须首先对要写入的地址所在扇区进

5、行擦除操作，然后写入相应的数据才有效。擦除扇区数据的示例程序如下：图3通借控制器软件总体架构ADSI.2由六个部分组成，分别是:代码生成工具、集成开发环境、调试器、指令模拟器、ARM开发包和ARM应用库用户一般直接操作的是CodeWarriorIDE集成开发环境和AXD调试器。4.2软件总体架构通信控制器的软件总体架构如图3所示。处理器的启动程序负责ARM处理器的初始化，初始化完成后进入用户主程序。用户主程序的功能主要包括ff=GetAddr(0x5555);ff[O]=Oxaaaa;//第一个写周期，地址0x5555,数据OxAAAAff=GetAddr(0x2

6、aaa);ff[O]=0x5555;//笫二个写周期，地址0x2aaa,数据0x5555ff=GetAddr(0x5555);ff[O]=0x8080;//第三个写周期，地址0x5555,数据0x8080ff=GetAddr(0x5555);ff[O]=Oxaaaa;//第四个写周期，地址0x5555,数据OxAAAA设备参数初始化及外设控制等。当有外部屮断或者泄时器屮断产生时，根据处理器启动程序的设置，会自动调用相应的函数进行处理。4.3ARM处理器的启动程序为了能够进行ARM处理器初始化，采用一个汇编文件作启动代码是最常用的做法，它可以实现向量表定义、堆栈初始

7、化、系统变量初始化、中断系统初始化、i/o初始化、外围初始化、地址重映射等操作。在本系统软件开发中，使用了LPC2214专用工程模板，该工程模板使用了ADS的分散加载机制，只要编辑相应的分散加载描述文件，即可将代码段、数据段分别定位到指定地址上。ARM处理器复位后,如果处于正常启动模式，模板中的启动代码部分即可被自动运行，执行ARM处理器的初始化并进入用户主函数。4.4用户主函数ff=GetAddr(0x2aaa);ff[O]=0x5555;//第五个写周期，地址0x2aaa,数据0x5555ff=GetAddr(Addr);ff[0]=0x3030;//第六个写

8、周期，要擦