一种集成多功能单片机模组的实现方法技术

本发明专利技术涉及一种集成多功能单片机模组的实现方法，其单片机核心模组包括T5单片机、TPS03单片机、电源管理系统以及双排排针；T5单片机，用于整个模组底层系统软件的核心单片机的运行，是整个模组的数据处理核心；TPS03单片机，协助处理关于模拟量的采集和运算；电源管理系统，是负责整个模组的供电转换；双排排针用于引出功能管脚；通过电源管理系统将外部的供电转换成模组所需要的供电电压，通过TPS03协处理器处理外部模拟量的数据采集和运算，通过T5核心单片机运行整个系统的底层代码以及管理数字信号的输入和输出。

【技术实现步骤摘要】
一种集成多功能单片机模组的实现方法
本专利技术涉及工业自动化控制领域,具体涉及基于集成多功能单片机模组的实现方法。
技术介绍
工业自动化领域是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，通过传感、信号采集和整理、数据运算和处理实现能完成特定功能的系统，这其中的核心就是数据的运算和处理，但由于现代化的自动化设备非常复杂，需要处理的信息量很庞大，因此一个自动化产品的开发周期往往十分漫长。传统的工业自动化领域产品开发流程为确定需求、选定传感器件、选择适合单片机、绘制电气原理图，PCB、单片机软件开发、调试单片机底层软件、调试应用层软件、调整硬件、重新编写单片机底层软件和应用层软件。整个自动化产品开发时间不仅非常长，并且反复调整软件硬件所耗费的人力也非常大。这种冗余复杂的开发方式已经不适合当代工业自动化领域的迭代更新速度，因此需要一种能快速开发并能实现多功能系统的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种集成多功能单片机模组的实现方法，能够根据已经提前开发好的具有丰富资源接口和底层代码的单片机模组进行产品拼积木式的开发：即根据功能需求提炼出所需要的接口类型，把需要的接口类型接到单片机模组上，这样硬件开发就是把所需要的接口连接到单片机模组即可；关于软件，单片机模组已经根据预设好的接口类型把驱动底层提前写好了，因此只要根据寄存器表定时读取所需数据然后进行逻辑代码编写就可以完成整个开发。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：基于集成多功能单片机模组的实现方法中的单片机核心模组，包括性能卓越的T5单片机、TPS03单片机、电源管理系统、以及用于引出功能管脚的双排排针；所述性能卓越的T5单片机，是整个单片机模组设计的核心所在，用于运行整个模组底层系统软件的核心单片机，是整个模组的数据处理核心；所述TPS03单片机，是整个模组的协处理单片机，协助处理关于模拟量的采集和运算；所述电源管理系统，是负责整个模组的供电转换；本专利技术的有益效果是：通过电源管理系统可以通过外部的供电转换成模组所需要的供电电压，通过TPS03协处理器处理外部模拟量的数据采集和运算，通过T5核心单片机运行整个系统的底层代码以及管理数字信号的输入和输出，这样就构成了一个完整的可以独立运行的可以处理模拟量和数字量的多功能模组。避免了传统自动化领域开发产品需要重新选择底层驱动单片机以及重新编写底层驱动代码的麻烦，可以快速地实现产品的开发。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步，所述单片机电源管理系统可以是LDO；进一步，所述LDO可以低压差式的把电源转换并稳压到模组所需的电源电压。采用上述进一步方案的有益效果是：可以对于输入电源的要求变小，输出电压稳定。进一步，所述性能卓越的T5单片机，该单片机包含丰富的数字IO，可以通过丰富的IO进行外部数字量的采集和输出；进一步，性能卓越的T5单片机还包含多组串口，并且这些串口通信波特率分别可以调节，通过这些串口可以对外界进行通信式交互；采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过T5单片机对外进行数字量的信息交换和控制。进一步，所述数字量数据交换可以扩展成RGB模式的TFT驱动IO、SD\SDHC接口、PWM调光接口以及高速双向数字IO。采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过TFT驱动IO驱动TFT液晶屏可以作为整个开发产品的显示系统、通过SD/SDHC接口可以下载系统所需的应用程序或相应数据以及进行数据的导出功能、通过高速双向数字IO对外进行数字量的信息交换以及控制。进一步，所述TPS03协处理器，可以协助核心T5单片机处理模拟量的数据。采用上述进一步方案的有益效果是：通过独立的TPS03协处理器可以独立的运行模拟量的数据采集和运算，这样可以有效地避免数字量处理所带来的干扰，可以精准地进行模拟量的处理。进一步，所述模拟量的采集和处理可以包括高精度AD量采集、高精度DA输出、电阻触摸屏驱动。采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过高精度的模拟量处理能力处理外部AD采集以及DA输出、更可以支持整个系统的人际交互中的电阻式触摸屏。进一步，所述核心模组底层代码，是集成了模拟量、数字量、串口通信、TFT驱动以及IO驱动的底层代码以及后台OS平台。采用上述进一步方案的有益效果是：通过底层系统代码可以免除了重新编写底层的麻烦，并且通过后台OS直接调取采集好的模拟量和数字量进行产品的逻辑运算开发即可，不需要重新进行底层驱动的编写和调试，能有效地减少软硬件开发时间。进一步，所述后台OS即为开放给用户的开发平台，开发单片机模组的软件平台，通过后台OS系统可以直接读取前台采集回来的模拟量和数字量数据并进行数据运算，同时也通过OS系统直接操作单片机模组的输出外设IO。采用上述进一步方案的有益效果是：通过OS系统可以衔接前台和后台开发，可以通过OS来进行运算和逻辑处理输入和输出量。这样能有效地让二次开发者得到最大化地简化开发流程和时间。附图说明图1为本专利技术中一种集成多功能单片机模组的实现方法的结构示意图；图2为本专利技术中电源管理系统电路机构示意图；图3为本专利技术中T5单片机和TPS03单片机结构示意图；图4为本专利技术一种集成多功能单片机模组的实现方法流程示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、T5核心单片机，2、TPS03单片机，3、电源管理系统，4、排针。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，为本专利技术一种集成多功能单片机模组的实现方法的结构，包括主处理器T5、协处理器TPS03；电源管理系统；排针；其中主处理器T5和TPS03单片机之间通过串口进行数据的交换；电源管理系统把驶入电压稳压在固定的电压波动外围内；通过排针把T5单片机和TPS03单片机的输入输出IO引出。如图2所示，电源管理系统可以简化模型为输入、转换、输出三个方面，电源管理系统通过LDO把输入不稳定的电压转换到稳定的单片机所需要的恒定电压，这样才能保证单片机模组正常的运转。如图3所示，单片机模组核心T5单片机和TPS03单片机的结构：T5与TPS03单片机之间通过高速串口进行内部数据的交换；T5把自身的额外串口和数字IO进行引出；TPS03单片机把模拟量IO进行引出，这样整体模组对外数字量和模拟量都对外输出了，通过这些数字量和模拟量IO可以扩展成SD卡接口、TFT彩屏刷新接口、高速PWM接口等。如图4所示，一种集成多功能单片机模组的实现方法，包括以下步骤：步骤1，系统初始化，单片机模组底层代码要重新初始化，包括系统各个IO是否正常以及当前运行状态，如果无异常则继续执行后台OS代码，如异常则终止执行代码关闭系统等待重新上电重启；步骤2，后台OS开始执行用户设定的指令，整个单片机模组化开发除了自身的软硬件最重要的就是用户自行开发的后台OS代码，不同的产品使用形同模组话却有各种各样的产品的原因是因为用户的OS代码并不相同，每个不同的OS代码都有不同的逻辑和操作，通过后台OS代码可以做到直接驱动模组的输入输出IO量；步骤3，后台OS通过预设指令进行数字量或模拟量的读取和输出，其中可以通过指令把一部分IO配置成有特定功能的硬件接口，比如串口、TFT驱动接口、SD卡接口、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成多功能单片机模组的实现方法，其特征在于，基于集成多功能单片机模组的实现方法中的单片机核心模组，包括性能卓越的T5单片机、TPS03单片机、电源管理系统以及用于引出功能管脚的双排排针；所述性能卓越的T5单片机，是整个单片机模组化设计的核心所在，用于整个模组底层系统软件的核心单片机的运行，是整个模组的数据处理核心；所述TPS03单片机，是整个模组的协处理单片机，协助处理关于模拟量的采集和运算；所述电源管理系统，是负责整个模组的供电转换；所述的T5单片机和TPS03单片机之间通过串口进行数据的交换；电源管理系统把驶入电压稳压在固定的电压波动外围内；通过排针把T5单片机和TPS03单片机的输入输出IO引出。

【技术特征摘要】
1.一种集成多功能单片机模组的实现方法，其特征在于，基于集成多功能单片机模组的实现方法中的单片机核心模组，包括性能卓越的T5单片机、TPS03单片机、电源管理系统以及用于引出功能管脚的双排排针；所述性能卓越的T5单片机，是整个单片机模组化设计的核心所在，用于整个模组底层系统软件的核心单片机的运行，是整个模组的数据处理核心；所述TPS03单片机，是整个模组的协处理单片机，协助处理关于模拟量的采集和运算；所述电源管理系统，是负责整个模组的供电转换；所述的T5单片机和TPS03单片机之间通过串口进行数据的交换；电源管理系统把驶入电压稳压在固定的电压波动外围内；通过排针把T5单片机和TPS03单片机的输入输出IO引出。2.根据权利要求1所述的一种集成多功能单片机模组的实现方法，其特征在于，所述单片机电源管理系统可以是LDO；所述LDO可以低压差式的把电源转换并稳压到模组所需的电源电压。3.根据权利要求1所述的一种集成多功能单片机模组的实现方法，其特征在于，所述性能卓越的T5单片机，该单片机包含丰富的数字IO，可以通过丰富的IO进行外部数字量的采集和输出；性能卓越的T5单片机还包含多组额外的串口，并且通信波特率分别可以调节，通过上述多组串口可以对外界进行通信式交互。4.根据权利要求1所述的一种集成多功能单片机模组的实现方法，其特征在于，与外界进行通信交互的数字量数据交换可以扩展成RGB模式的TFT驱动IO、SD\SDHC接口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪，
申请(专利权)人：北京迪文科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11