基于嵌入式Linux电表采集终端抄表模块设计与实现

基于ARM的AMR 介绍
  国内抄表行业己经如火如荼地在高速发展，抄表的方式也各种各样，但是，大多有高能耗、专用性强、安装较麻烦等特点。
随着电子信息技术的发展和应用的多元化，电子系统越来越趋向嵌入式系统，而不再是通用型产品。所谓的嵌入式系统就是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合的产物，因此，采用嵌入式系统能够较好地解决功耗问题，具有极高的性价比，适应市场的不同要求。其中，ARM嵌入式微处理器系列由于其出色的性能占领了大部分市场。1999年因移动电话火爆市场，ARM公司一举占领了32位RISC处理器市场份额的50%以上，成为业界龙头老大。2001年初，ARM更是占有高达76.8%的32位RISC市场，2002年己经达到79%的市场份额。ARM公司专注于CPU内核设计，其内核耗电少、成本低、功能强，特有的16/32位双指令集[15]。ARM己成为移动通讯、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC标准M。多年来，ARM公司的微处理器体系结构不断地改进发展。综上所述，采用ARM9处理器实现本文的抄表系统具有以下的优点: think58 [版权所有：http://think58.com]
1)处理器速度快，能满足系统的要求;
2)超低功耗，符合绿色电子发展的趋势;
3)应用前景广泛，资源充足;
4)易扩充。
本文介绍的基于ARM的抄表系统采用Samsung公司ARM9体系的S3C2410芯片。为了使系统尽量多地满足不同应用的需要，尽可能的降低成本，系统设计时采用模块化的思想，即把接口留出来，根据不同的场合接入不同的模块。软件同样如此，根据不同的模块烧入不同应用程序。
 ARM体系结构与S3C2410处理器介绍
 ARM ( Advanced RISC Machines),既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，木身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力[12]。
1.采用体积小 、低功耗、低成本、高性能; 内容来自think58
2.支持 Thumb( 16位)和ARM( 32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件;
3.大量使用寄存器，指令执行速度更快;
4.大多数数据操作都在寄存器中完成;
5.寻址方式灵活简单，执行效率高;
6.指令长度固定。
ARM微处理器除了具有RISC体系结构的典型特征，还具有以下特点:
1.每条数据处理指令都控制算术逻辑单元(ALU)和移位器，以使ALU和移位器获得最大的利用率;
2.自动递增和自动递减的寻址模式，以优化程序中的循环;
3.同时Load和Store多条指令，以增加数据吞吐量;
4.所有指令都可以条件执行，以增大执行吞吐量;
5.高端产品扩展了高级数字信号处理功能指令。
三星的S3C2410是采用16/32-bitR ISC微处理器。S3C2410使用ARM920T内核，主频高达203Bz, 0.18um CMOS技术，包括16KB指令缓存和16KB数据缓存，MMu提供虚拟内存的支持。
S3C2410提供了一整套系统的外设，可以最小化系统的成木并减少配置所需要的组件。其功能包括以下内容:
1.1.8V/2.0V 电压，3.3V存储器，3.3V外部1/0,微处理器和16KB I-Cache /16KB D-Cache/MMU;
2.外部内存控制其(SDRAM控制和芯片选择逻辑);
3.LCD控制器(最多4K种颜色的STN和256K种颜色TFT)，有一个专用的DMA通道 ;
4.具有外部请求引脚的4通道DMA; [来源：http://www.think58.com]
5.3通道的异步串口UART (IrDA1.0, 16-Byte Tx FIFO ,and 16- Byte Rx FIFO) /2通道同步串口SPI;
6.1通道多主TIC总线/1通道ITS总线控制器:
7.SD主接口版本1.0和与多媒体协议2.11兼容;
8.2端口USB主机/1端口USB设备(ver1.1) ;
9.4通道的PWM定时器和1通道内部定时器。
RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点:
1.看门狗定时器;
2.117位通用输入输出端口/24通道外部中断;
3.电源控制:正常，慢速，休闲和节能模式;
4.8通道10位ADC和触目屏接口;
5.带日历的实时时钟;
6.PLL片上时钟发生器。