摘要：跟着电子信息技能和半导体技能的深入发展，嵌入式体系的运用日趋广泛，在操控范畴之中更多的运用了高功用微处理器，以满意各方面越来越多的操控运用需求。依据ARM嵌入式渠道的数字调压操控体系，克服了传统上以旋钮或滑变式变阻器对沟通电压进行模仿操控的坏处。本体系以嵌入式技能为根底，在嵌入式渠道上运用ARM微处理器实时操控数模信号的转化，以操控正弦波调压模块对沟通电压的巨细调理。本文中经过对本体系的实践测验，验证了数字调压操控体系的功用特性，而且定量测验得出了本体系能够完结对沟通电压进行线性调理的定论。数字调压操控体系可作为对电压的智能调理设备运用于家庭、医疗及工业自动化等范畴，而且具有调理精度高、调理线性度好，易于操作等特性。
调压操控体系作为对电压的智能调理办理设备常用于家庭、医疗和工业自动化操控等范畴。以往对沟通电压的操控调理一般运用滑动式或旋钮式变阻器串接入电压回路中完结，旋钮的长期旋转会导致调理不灵敏乃至失效，调理的精度下降，差错较大。跟着电子科技和嵌入式技能的迅猛发展，嵌入式体系越来越多的运用于操控范畴之中，在嵌入式渠道上完结数字智能操控的调压体系有着重要的含义。文中选用ARM Cotrex—A8微处理器建立硬件操控渠道，运用Linux作为嵌入式操作体系，实时性强，易于开发。
1 ARM数字调压操控体系的整体规划
ARM数字调压操控体系的硬件规划首要包含硬件的整体规划、处理器的选型以及硬件的具体规划。ARM数字调压操控体系整体规划阶段首要任务是按照嵌入式体系的规划流程，清晰体系需求完结的功用，对体系进行硬件模块区分，体系硬件结构结构确认之后选定处理器类型，建立开发环境已完本钱体系的规划方针。
1.1 ARM数字调压操控体系的结构
体系的硬件整体规划是以体系的功用需求为根底的。本体系的研讨方针是ARM数字调压操控体系，需求完结经过数字信号操控来完结对沟通电压的智能调理。一个完好的数字式调压操控体系包含了中心操控模块、数模信号转化模块、输入输出模块和正弦波调压模块四个部分组成。体系结构框图如图1所示。用户从输入输出模块输入指令给操控模块，操控模块收到指令后操控数模转化模块履行数字信号到模仿信号的转化，转化成果输出给正弦波调压模块。
中心操控模块首要包含ARM处理器、内存、NANDFlash、电源办理模块等，数字调压操控体系的一切操控操作均由处理器来完结。处理器配有512MB的DDR2内存，SD卡用来存储Linux体系内核镜像、文件体系、驱动程序和运用程序，体系上电后Bootloader将引导操作体系的发动，并将运用程序装载到内存中运转。
数模信号转化模块首要包含高精度数模转化芯片，选用DAC7311来完结数字操控信号到模仿操控信号的转化作业，其转化精度高达12位，经过串行同步接口与处理器相衔接。
输入输出模块作为用户与体系的交互接口，首要包含一块LCD触摸屏、用户按键，用来显现体系相关信息、运用程序界面和操控程序的运转等。
正弦波调压模块与数模信号转化模块相衔接，经过数模转化后输出的模仿操控信号输出到正弦波调压模块上，来完结对沟通电压的巨细调制。
1.2 微处理器选型
本体系中中心操控模块的首要器材是嵌入式微处理器。在嵌入式微处理器选型时依非必须考虑微处理器的功用、技能指标、功耗及所支撑的开发工具等。在PCB规划时首要考虑到处理器的封装和Layout规划时布局、布线的难易程度和制版时的费用等问题。依据本体系的规划方针和功用需求，并归纳了规划过程中的相关要素，本次规划挑选了德州仪器推出的ARM嵌入式微处理器AM3354。AM3354外设资源丰富，处理功用优越，而且功耗小，本钱低。AM3354供给两种方式封装，298个引脚ZCE封装，焊球距离0.65 mm;324个引脚ZCZ封装，焊球距离0.80 mm。依据PCB规划准则本规划中选用324个引脚ZCZ封装芯片。
2 ARM数字调压操控体系的硬件规划
体系的硬件规划首要描绘硬件体系的完结办法。嵌入式硬件规划的思维是以实践运用为中心，硬件体系可裁剪，依据实践运用可进行功用的扩展，以满意本钱、功耗及产品体积的归纳需求。体系根本完结办法为体系上电发动后Bootloader从SD卡中将Linux操作体系和运用程序文件读入内存中，并运转操作体系。体系内存运用了两片256M的MT74H256M8，一共内存512M。当用户操控运用程序宣布指令后，处理器经过装备GPIO接口模仿串行同步接口来操控数模转化模块进行数字信号到模仿信号的转化。
2.1 中心板规划
本体系中中心板选用6层板规划。在硬件规划中，多层板首要用来下降硬件规划本钱，缩小电路板的面积。因为中心板上具有DDR2内存，归于高速电路，因而内存电路是中心板规划的要点和难点。中心板的硬件结构如图2所示。由图可见，处理器外挂两条内存，两条内存同享处理器的时钟线、数据线和地址线，为了确保体系稳定性，两条内存到处理器的走线选用T型衔接规划，而且等长布线。为了防止对高速电路的影响，晶振应避开高速电路，尽可能的接近处理器的时钟引脚。电源办理模块担任对中心板上一切器材的供电办理。
2.2 底板规划
本规划中底板选用2层板规划，底板上首要包含了外围设备接口、数模信号转化模块和插槽，外围接口电路包含体系复位电路、串口电路、SD卡接口电路、LCD触摸屏接口电路、USB接口电路、电源开关电路和用户自定义按键，底板上的接插槽作为接口与中心板衔接，底板的体系结构框图如图3所示。数模转化模块首要由高精度数模转化芯片组成，运用串行接口衔接。底板上一切部件接口引脚均衔接至接插槽上，经过插槽与中心板衔接，这样有利于后期功用的扩展和体系的裁剪，一起有用的下降了开发本钱。
