4.4電源模塊

供電單元在本系統(tǒng)中起著很重要的作用，電源模塊結構如圖4.5所示：

本系統(tǒng)采用220V交流電，經(jīng)過開關電源產(chǎn)生28V的直流電給光耦繼電器供電，經(jīng)過電壓轉換模塊產(chǎn)生5V直流電給AZ1117、MAX485供電，經(jīng)過AZ1117產(chǎn)生3.3 V給存儲器和IO接口供電，經(jīng)過MIC5219產(chǎn)生1.3V給S3C2440內核供電。另外，本系統(tǒng)電源模塊設計中增加了許多電容，可以起到儲能、濾波的作用，當外界電壓因干擾而波動時，電容會釋放或吸收電量，維持電壓穩(wěn)定。

4.5 IO模塊

4.5.1 GPIO接口介紹

GPIO，英文全稱為General-Purpose I/O ports，即通用I/O口。在嵌入式系統(tǒng)中常常有數(shù)量眾多，但是結構卻比較簡單的外部設備/電路，對這些設備/電路有的需要CPU為之提供控制手段，有的則需要被CPU用作輸入信號。而且，許多這樣的設備/電路只要求一位控制，即只要有開/關兩種狀態(tài)就夠了，比如燈亮與滅。對這些設備/電路的控制，使用傳統(tǒng)的串行口或并行口都不合適。所以在微控制器芯片上一般都會提供一個“通用可編程I/O接口”，即GPIO.接口至少有兩個寄存器，即“通用IO控制寄存器”與“通用IO數(shù)據(jù)寄存器”。數(shù)據(jù)寄存器的各位都直接引到芯片外部，而對這種寄存器中每一位的作用，即每一位的信號流通方向，則可以通過控制寄存器中對應位獨立的加以設置。這樣，有無GPIO接口也就成為微控制器區(qū)別于微處理器的一個特征。

在實際的MCU中，GPIO是有多種形式的。比如，有的數(shù)據(jù)寄存器可以按照位尋址，有些卻不能按照位尋址，編程時就要較大區(qū)別了。比如傳統(tǒng)的8051系列，就區(qū)分成可位尋址和不可位尋址兩種寄存器。另外，為了使用的方便，很多MCU把glue logic等集成到芯片內部，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，比如GPIO接口除去兩個標準寄存器必須具備外，還提供上拉寄存器，可以設置IO的輸出模式是高阻，還是帶上拉的電平輸出，或者不帶上拉的電平輸出。這在電路設計中，可以簡化外圍電路。

S3C2440的GPIO有130pin，通過下面9個寄存器控制和設置。

PortA (GPA)： 25-input/output port

PortB (GPB) ： 11-input/output port

PortC (GPC) ： 16-input/output port

PortD (GPD)： 16-input/output port

PortE (GPE)： 16-input/output port

PortF (GPF)： 8-input/output port

PortG (GPG)： 16-input/output port

PortH (GPH) ： 9-input/output port

PortJ (GPJ)： 13 -input/output port

S3C2440的I/O口，很多是復合功能的接口，既可以作為普通的I/O口使用，也可以作為特殊外設接口。在程序設計時，要對整體的資源有所規(guī)劃，初始化時就應該把所有資源安排合理。避免應用時出現(xiàn)問題。

S3C2440的9個端口，其寄存器是相似的。除了兩個通用寄存器GPxCON、GPxDAT外，還提供了GPxUP用于確定是否使用內部上拉電阻(其中x為A-J，需要注意的是沒有GPAUP)。應用的主要步驟就是：

設置GPIO控制寄存器GPxCON

設置GPIO上拉寄存器GPxUP

初始化完成后，就可以通過對GPxDAT的操作來實現(xiàn)相應的應用。其中，PORTA與PORTB-J在功能選擇方面有所不同，GPACON的每一位對應一根引腳(共23pin有效)。當某位設為0，相應引腳為輸出引腳，此時往GPADAT中寫0/1，可以讓引腳輸出低電平/高電平;當某位設為1，則相應引腳為地址線，或者用于地址控制，此時GPADAT沒有用。一般而言，GPACON通常全設為1，以便訪問外部存儲器件。PORTB-H在寄存器操作方面完全相同。GPxCON中每兩位控制一根引腳：00表示輸入，01表示輸出，10表示特殊功能，11保留。GPxDAT用于讀/寫引腳：當引腳設為輸入時，讀此寄存器可知相應引腳狀態(tài)是高/低;當引腳設為輸出時，寫此寄存器相應位可以使相應引腳輸出低電平或高電平。GPxUP：某位設為1，相應引腳無內部上拉;為0，相應引腳使用內部上拉。關于特殊功能，那需要結合特殊外設來進行設置。

4.5.2開關量輸入輸出部分電路設計

開關量輸入輸出電路是基于SSA12183_33系列的同軸機械式微波開關。此系列開關具有頻率范圍寬，插損小，駐波比低，隔離度高，可靠性高，壽命長等優(yōu)點，并具有極佳的電器性能和機械性能，可應用于航天，航空，雷達，通信等微波通信系統(tǒng)和地面測試系統(tǒng)。其相關技術指標如下：

(1)直流指標

工作電壓：DC28V(24-32V )開關速率：≤20ms

工作電流:120mA/DC28V 工作溫度: -35℃～70℃

存儲溫度:-55℃～90℃ 工作壽命: >=106

(2)射頻指標：

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