CN113742280A - 能够自定义通信协议的双arm系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能够自定义通信协议的双ARM系统,两个ARM芯片相同,第一ARM芯片的8个GPIO接口引脚与显示模块连通;第一ARM芯片和第二ARM芯片的JTAG接口用于数据加载和调试;第一ARM芯片的两组AD转换接口用于连通传感器,对传感器模拟信号进行转换;第一ARM芯片的SPI接口用于数据信号的无线发送;第一ARM芯片的IIC接口与陀螺仪连通;第一ARM芯片的PWM功能IO接口用于输出PWM调制信号;第二ARM芯片的24个GPIO接口与SRAM静态随机存取存储器连通,用于双ARM系统在进行顶层算法的演算时,快速储存所需要保存的临时变量和数据;第二ARM芯片的IIC接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统运行中的故障信息;第二ARM芯片的SPI接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统开发过程中的离线调试信息。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体提供了能够自定义通信协议的双ARM系统。
背景技术
机器人已经在各行各业得到广泛应用,作为一种嵌入式系统,典型的机器人能够通过传感器获取外部信息,并完成自主决策和动作执行。几乎所有的机器人都需要根据实际要求搭建以处理器、传感器、执行机构为硬件基础的控制结构。
轮式行进机器人作为当前应用最多的一种机器人,在的业务执行上主要包括两个方面:一是对行进路线的顶层演算,即综合已知的地图和环境信息,对前往目的地的路径进行规划,以最佳的路线到达目的地;二是对底层运动进行控制,即结合红外传感器、编码器、陀螺仪及加速度计等外部传感器,控制执行机构(例如电机)完成加速、减速、匀速、转弯、刹车等动作,使机器人在不遇到障碍物的情况下,以最快的速度沿演算路径到达目的地。
目前,在机器人的控制结构上,采用的传感器数量和类别越来越多,对数据进行综合处理的能力要求也越来越高,但在处理器的设计方案上,目前大多还是采用单处理器方案,常见的有ARM处理芯片、FPGA芯片或DSP芯片。随着机器人系统越来越复杂,目前也出现了部分采用双处理器的方案,但多处理器方案无疑会增加软件开发和调试复杂度、增加硬件成本,日益增多的外围设备资源势也必会占有更大的PCB板布局空间,对空间有要求的小车必定会有所影响,同时,采用双处理器涉及到双核之间的通讯,这方面也受到芯片引脚资源的限制,如何在满足外部设备通讯的前提下,对双处理器间的通讯接口进行设计成为一个重点。
发明内容
本发明的目的:为了克服当前双ARM系统的引脚利用率低、散热要求高、空间布局不灵活的缺陷,提出一种基于双PCB、空间布局灵活、双ARM间通信引脚可自定义的双ARM系统,该系统可用于对计算能力要求较高、通信引脚资源不足、布局和散热空间受限的嵌入式系统中。
本发明的技术方案:
提供能够自定义通信协议的双ARM系统,包括第一ARM芯片、第二ARM 芯片、显示模块、传感器、陀螺仪、SRAM静态随机存取存储器和FLASH存储器;
两个ARM芯片相同,每个ARM芯片具有GPIO接口、JTAG接口、AD转换接口、SPI接口、IIC接口、PWM功能IO接口;
第一ARM芯片的8个GPIO接口引脚与显示模块连通;
第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11个GPIO接口引脚一一对应连通;
第一ARM芯片和第二ARM芯片的JTAG接口用于数据加载和调试;
第一ARM芯片的两组AD转换接口用于连通传感器,对传感器模拟信号进行转换;
第一ARM芯片的SPI接口用于数据信号的无线发送;
第一ARM芯片的IIC接口与陀螺仪连通;
第一ARM芯片的PWM功能IO接口用于输出PWM调制信号;
第二ARM芯片的24个GPIO接口与SRAM静态随机存取存储器连通,用于双ARM系统在进行顶层算法的演算时,快速储存所需要保存的临时变量和数据;
第二ARM芯片的IIC接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统运行中的故障信息;
第二ARM芯片的SPI接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统开发过程中的离线调试信息。
进一步的,所述ARM芯片型号为LM3S9B92。
进一步的,双ARM系统为电动车系统或机器人系统。
进一步的,所述传感器为红外传感器。
进一步的,PWM功能IO接口输出的PWM调制信号用于调制电机转矩。
进一步的,第一ARM芯片的IIC接口从陀螺仪接收方位数据。
进一步的,第一ARM芯片和第二ARM芯片分别集成在不同的PCB电路板。优选地,第一ARM芯片的PCB电路板与第二ARM芯片的PCB电路板平行安装,相距至少8mm。
进一步的,第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11 个GPIO接口引脚通过数据线连通。
本发明的有益效果:实现了一种通信引脚可定义的双ARM系统,该系统可对双ARM之间的通信引脚和通信格式进行灵活配置和定义,该系统一方面改进了双ARM之间通信接口的通用性,另一方面也有效提升了处理器GPIO引脚的利用率,将有特殊功能的引脚留给外部任务设备,便于系统的设计。此外,基于上述可自定义的通信方式,双ARM系统的外部结构也可根据安装空间进行灵活设计,降低了双ARM系统在狭窄空间难以布局的限制,改善了双ARM系统的散热能力。
附图说明
图1为本发明的核的双ARM系统的连线示意图;
具体实施方式
实施例1,提供能够自定义通信协议的双ARM系统,包括第一ARM芯片、第二ARM芯片、显示模块、传感器、陀螺仪、SRAM静态随机存取存储器和 FLASH存储器;
两个ARM芯片相同,每个ARM芯片具有GPIO接口、JTAG接口、AD转换接口、SPI接口、IIC接口、PWM功能IO接口;
第一ARM芯片的8个GPIO接口引脚与显示模块连通;
第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11个GPIO接口引脚一一对应连通;
第一ARM芯片和第二ARM芯片的JTAG接口用于数据加载和调试;
第一ARM芯片的两组AD转换接口用于连通传感器,对传感器模拟信号进行转换;
第一ARM芯片的SPI接口用于数据信号的无线发送;
第一ARM芯片的IIC接口与陀螺仪连通;
第一ARM芯片的PWM功能IO接口用于输出PWM调制信号;
第二ARM芯片的24个GPIO接口与SRAM静态随机存取存储器连通,用于双ARM系统在进行顶层算法的演算时,快速储存所需要保存的临时变量和数据;
第二ARM芯片的IIC接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统运行中的故障信息;
第二ARM芯片的SPI接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统开发过程中的离线调试信息。
实施例1,参见图1,提供能够自定义通信协议的双ARM系统,包括第一 ARM芯片、第二ARM芯片、显示模块、传感器、陀螺仪、SRAM静态随机存取存储器和FLASH存储器;
两个ARM芯片相同,每个ARM芯片具有GPIO接口、JTAG接口、AD转换接口、SPI接口、IIC接口、PWM功能IO接口;
第一ARM芯片的8个GPIO接口引脚与显示模块连通;
第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11个GPIO接口引脚一一对应连通;
第一ARM芯片和第二ARM芯片的JTAG接口用于数据加载和调试;
第一ARM芯片的两组AD转换接口用于连通传感器,对传感器模拟信号进行转换;
第一ARM芯片的SPI接口用于数据信号的无线发送;
第一ARM芯片的IIC接口与陀螺仪连通;
第一ARM芯片的PWM功能IO接口用于输出PWM调制信号;
第二ARM芯片的24个GPIO接口与SRAM静态随机存取存储器连通,用于双ARM系统在进行顶层算法的演算时,快速储存所需要保存的临时变量和数据;
第二ARM芯片的IIC接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统运行中的故障信息;
第二ARM芯片的SPI接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统开发过程中的离线调试信息。
所述ARM芯片型号为LM3S9B92。
双ARM系统为电动车系统或机器人系统。
所述传感器为红外传感器。
PWM功能IO接口输出的PWM调制信号用于调制电机转矩。
第一ARM芯片的IIC接口从陀螺仪接收方位数据。
第一ARM芯片和第二ARM芯片分别集成在不同的PCB电路板。第一ARM 芯片的PCB电路板与第二ARM芯片的PCB电路板平行安装,相距至少8mm。
第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11个GPIO接口引脚通过数据线连通。
Claims (9)
1.能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:包括第一ARM芯片、第二ARM芯片、显示模块、传感器、陀螺仪、SRAM静态随机存取存储器和FLASH存储器;
两个ARM芯片相同,每个ARM芯片具有GPIO接口、JTAG接口、AD转换接口、SPI接口、IIC接口、PWM功能IO接口;
第一ARM芯片的8个GPIO接口引脚与显示模块连通;
第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11个GPIO接口引脚一一对应连通;
第一ARM芯片和第二ARM芯片的JTAG接口用于数据加载和调试;
第一ARM芯片的两组AD转换接口用于连通传感器,对传感器模拟信号进行转换;
第一ARM芯片的SPI接口用于数据信号的无线发送;
第一ARM芯片的IIC接口与陀螺仪连通;
第一ARM芯片的PWM功能IO接口用于输出PWM调制信号;
第二ARM芯片的24个GPIO接口与SRAM静态随机存取存储器连通,用于双ARM系统在进行顶层算法的演算时,快速储存所需要保存的临时变量和数据;
第二ARM芯片的IIC接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统运行中的故障信息;
第二ARM芯片的SPI接口与FLASH存储器连通,用于存储双ARM系统开发过程中的离线调试信息。
2.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:所述ARM芯片型号为LM3S9B92。
3.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:双ARM系统为电动车系统或机器人系统。
4.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:所述传感器为红外传感器。
5.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:PWM功能IO接口输出的PWM调制信号用于调制电机转矩。
6.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:第一ARM芯片的IIC接口从陀螺仪接收方位数据。
7.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:第一ARM芯片和第二ARM芯片分别集成在不同的PCB电路板。
8.根据权利要求7所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:第一ARM芯片的PCB电路板与第二ARM芯片的PCB电路板平行安装,相距至少8mm。
9.根据权利要求1所述的能够自定义通信协议的双ARM系统,其特征在于:第一ARM芯片的11个GPIO接口引脚与第二ARM芯片的11个GPIO接口引脚通过数据线连通。
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