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MSP430单片机在PTN产品中的应用

2012-04-28 16:38:30  |  人气:1546
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进入该公司展台

  摘要:PTN是一种以面向连接的分组技术为内核,同时具备端到端的业务管理、层次化OAM及电信级保护等传送特性,以承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术。MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种基于RISC的16位超低功耗的混合信号处理器(MixedSignalPocessor)。MSP430系列单片机不仅可以应用于许多传统的单片机应用领域,如仪器仪表、自动控制以及消费品领域,更适合用于一些电池供电的低功耗产品,如能量表(水表、电表、气表等)、手持式设备、智能传感器等,以及需要较高运算性能的智能仪器设备。
  
  PTN是一种以面向连接的分组技术为内核,同时具备端到端的业务管理、层次化OAM及电信级保护等传送特性,以承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术。
  
  PTN分组传送网是目前传输界公认取代SDH的下一代传输技术,1850TSS是阿尔卡特朗讯为应对移动IP业务发展的趋势确定性以及模式不确定性推出的平滑演进的端到端PTN传送解决方案。1850TSS系列产品包括从接入到核心一系列不同容量的设备,目前在国内市场推出的是TSS-3、TSS-5、TSS-40、TSS-100、TSS-160和TSS-640/320等几款产品。
  
  TSS-5定位适用于TDM/以太网混合接入场景,可配置成STM-4级别的SDH/MSTP和交换容量为5G的电信级以太网/PTN平台,同时支持TDM业务的仿真接入,非常适合移动基站的接入应用场景。TSS-5选用选取德州仪器(TI)的MSP430微控制器(MSP430F5508)作为它的单板控制器,用之与主板通讯。
  
  1、MSP430的特性
  
  MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种基于RISC的16位超低功耗的混合信号处理器(MixedSignalPocessor)。MSP430系列单片机不仅可以应用于许多传统的单片机应用领域,如仪器仪表、自动控制以及消费品领域,更适合用于一些电池供电的低功耗产品,如能量表(水表、电表、气表等)、手持式设备、智能传感器等,以及需要较高运算性能的智能仪器设备。
  
  MSP430系列单片机将智能外设、易用性、低成本以及业界zui低功耗等优异特性结合在一起,能满足各种应用的要求。MSP430系列单片机关键特性包括:
  
  1)超低功耗(ULP)架构与高度灵活的时钟系统可显著延长电池使用寿命;
  
  2)集成各种智能外设:各种高性能模拟与数字外设可大幅缓减CPU的工作量;
  
  3)简单易用的16位RISCCPU架构,可实现具有业界ling先代码密度的zui新应用;
  
  4)完整的产业开发环境,德州仪器提供完整全套的开发工具以及。
  
  TSS-5系统选用的微控制器型号是MSP430F5508,如图1所示。MSP430F5508配置有集成的USB2.0接口,4个16位定时器,高性能的10位模数转换器,2个串行通信USART(UART,SPI和I2C)接口,硬件乘法器,直接数据存取(DMA),具有告警能力的实时时钟模块,25MHz时钟,16K
  
  闪存,6kSRAM和47个引脚。
  
  2、TSS-5单板控制器的功能
  
  TSS-5系统采用Linux嵌入式实时操作系统,选取MSP430F5508作为通用单板控制器,所有的单板都共用一个微控制器固件版本。微控制器的串口有两个工作模式:BSL模式和APP模式。微控制器用BSL模式去下载微控制器的固件版本,APP模式用于正常工作。如图2所示,在APP模式下TSS-5微控制器的通用功能包括:和主板通讯,储存单板的资源详细信息(RI),探测槽位号和锁存器状态,控制单板LED灯,监控单板的电压、电流,通过集成的温度传感器监测单板温度,通过模数转换模块(ADC)采集和上报单板告警。
  
  对于一些特殊功能单板,微处理器提供特殊功能,比如电源板上的微处理器还支持控制48V电压开关,Access板上的微处理器支持保护切换。I/O板上微处理器通过USB接口支持FPGA下载更新,对于AHSM板,微处理器还用于输出告警到外接报警器,A4GFX板上的微处理器还要支持读取SFP信息,P16FE8X和A8GFE板上的微处理器要支持重置时钟,而风扇板上的微控制器还要支持控制风扇速度。对于风扇板,MSP430首先通过APP接口接受用户设定的目标风扇速度,然后通过模数转换模块(ADC)实时采集当前风扇速度,再采用优化算法(如zui小二乘法)控制风扇速度,将风扇速度控制在一个相对稳定的状态,如果风扇速度一直无法达到目标风扇速度,则上报告警。
  
  2011年7月TSS-5发布*个版本,对系统作了大量的实验,并针对每一种单板,详细测试了各项功能,实验结果表明TSS-5具有稳定的性能。比如风扇速度实际输出如图3实线1,比如烧写单板的资源详细信息(RI)的仅需要2s,如图4所示。
  
  3、结论
  
  研究结果表明TSS-5采用MSP430作为通用单板控制器,为TSS-5带来很多优势。微处理器集成的EEPROM,数模转换器以及闪存,为TSS-5节省了单板体积、成本以及功耗。在TSS-5系统中,所有单板共用一个微处理器固件版本,有利于开发和调试,更便于以后维护和升级。MSP430F5508FLASH型的微处理器还有十分方便的开发调试环境,在TSS-5初期调试阶段,采用先通过JTAG接口下载程序到FLASH内,再由JTAG接口控制程序运行、读取片内CPU状态,以及存储器内容等信息调试,在稳定阶段,TSS-5采用BSL模式擦写FLASH存储器,下载固件版本。这种以FLASH技术、JTAG调试、集成开发环境结合的开发方式,也给TSS-5产品带来研发方便、成本低廉、产品实用等优点,同时微处理器丰富的外围模块功能,比如USB接口,为产品提供了将来的功能扩展空间。

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