摘 要： 介紹水表智能抄表系統(tǒng)的部分--抄表手機(jī)，以及如何用32位機(jī)S3C44B0X來實(shí)現(xiàn)抄表手機(jī)的功能。
關(guān)鍵詞： 智能抄表系統(tǒng) 抄表手機(jī) S3C44B0X CPU ARM7TDMI核 USB總線

用戶的機(jī)械式水表改裝成智能水表后，連接到裝在樓底下的匯集器上。匯集器每隔一定的時(shí)間(具體時(shí)間可以設(shè)置)對智能水表采集數(shù)據(jù)，保存在存儲(chǔ)器里。如果該樓梯的用戶數(shù)大于16個(gè)或連線超過500m時(shí)，需在智能水表與匯集器之間加中繼器，以增加驅(qū)動(dòng)能力。智能抄表系統(tǒng)中的部分是便攜式抄表手機(jī)。它的主要任務(wù)是用自己的指令解釋并運(yùn)行上位機(jī)所編的Foxpro程序；采集匯集器或者智能水表的數(shù)據(jù)，更新數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容；并與上個(gè)月數(shù)據(jù)相比較，計(jì)算出用水量并當(dāng)場打印賬單，由抄表員將各用戶的賬單放到樓梯口的用戶信箱中；通過手機(jī)上的USB接口可以將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、存檔。從而實(shí)現(xiàn)了水表到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、處理、打印等工作，免去了大量的手工勞動(dòng)，極大地提高勞動(dòng)效率。
抄表手機(jī)是連接上位機(jī)與匯集器、智能水表的部分。它有鍵盤輸入，可以手動(dòng)查詢、更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；大屏幕LCD點(diǎn)陣顯示，良好的人機(jī)對話界面；16MB FLASH RAM，用于存放系統(tǒng)配置文件、程序及數(shù)據(jù)庫文件；2個(gè)RS232接口，一個(gè)USB接口。其中一個(gè)RS232接口連接紅外轉(zhuǎn)發(fā)器，實(shí)現(xiàn)同智能水表、匯集器的有線或紅外通訊，完成對每個(gè)水表的數(shù)據(jù)采集工作，并可通過該接口對匯集器或智能水表進(jìn)行設(shè)置、修改。另一個(gè)RS232接口作為與微型串口打印機(jī)的通訊口。USB接口完成同計(jì)算機(jī)的通訊，可以將抄表手機(jī)中的數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)，也可以接收計(jì)算機(jī)下傳的DBF和PRG文件及其他系統(tǒng)配置文件。

2.1 S3C44B0X與SDRAM HY57V161610D的連接
在抄表手機(jī)中運(yùn)行的是一個(gè)自己編寫的小型操作系統(tǒng)。它擁有自己的文件系統(tǒng)，能夠解釋并運(yùn)行上位機(jī)所編寫的Foxpro程序。由于牽涉到對數(shù)據(jù)庫的操作，系統(tǒng)所需的內(nèi)存較大。本系統(tǒng)選擇了HYUNDAI公司的SDRAM-HY57V161610D。它的數(shù)據(jù)寬度為16位，由兩個(gè)BANK組成，共2MB的存儲(chǔ)容量。由于S3C44B0X的BANK6、7支持SDRAM因此它與HY57V161610D的連接相當(dāng)簡單不需要軟件驅(qū)動(dòng)程序，只要設(shè)置兩個(gè)寄存器即可。在BWSCON寄存器中設(shè)置BANK6的數(shù)據(jù)寬度為16位，在BANKCON6寄存器中設(shè)置MT＝0X3，Trcd＝0X0，SCAN＝0X0。
2.2 S3C44B0X與FLASH KM29U128T的連接
抄表手機(jī)中保存抄表所得的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)用戶較多時(shí)，數(shù)據(jù)庫會(huì)占用較大的存儲(chǔ)空間。特別是當(dāng)進(jìn)行一個(gè)月用水報(bào)表分析時(shí)，匯集器每隔一小時(shí)(或者更短)就存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，抄表手機(jī)必須讀取這一個(gè)月的全部數(shù)據(jù)。此時(shí)的數(shù)據(jù)庫是相當(dāng)龐大的。因此選擇了SAMSUNG公司的FLASH-KM29U128T，該FLASH存儲(chǔ)容量達(dá)16MB，足夠數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)使用。它的不足之處是：它不是線性尋址的，存儲(chǔ)速度較慢；讀寫比較麻煩，必須按頁為單位(512字節(jié))進(jìn)行讀寫，每次寫之前必須對該頁所在的BLOCK進(jìn)行擦除；而且它并不保證每個(gè)BLOCK(32PAGE為一個(gè)BLOCK)都是好的，壞率為1%，但它保證前兩個(gè)BLOCK肯定是好的。
利用前兩個(gè)BLOCK建立一個(gè)FAT表，用邏輯的BLOCK號對應(yīng)物理上的BLOCK，每次讀寫都對邏輯上的BLOCK進(jìn)行操作。在每次寫操作時(shí)都進(jìn)行讀操作，與所寫的內(nèi)容進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)有所不同，就再寫；若再錯(cuò)就認(rèn)為該BLOCK壞了，做好標(biāo)記并找后面好的BLOCK來代替，這樣能保證邏輯上的BLOCK都是好的。
2.3 3C44B0X與LCD TCM-A0902的連接
3C44B0X自帶LCD控制模塊，但它并不支持所有點(diǎn)陣形式的LCD。為了充分利用該芯片，可以選它所支持的LCD。但如果一定要用其他的LCD，這也沒關(guān)系，因?yàn)閷CD的操作就象對其他的存儲(chǔ)器操作一樣簡單。
本系統(tǒng)選用的是EPSON公司的TCM-A0902、單色、320×200。直接使用3C44B0X的BANK4來控制。由于3C44B0X是高速處理器，因此在對LCD操作時(shí)加入了軟延時(shí)。
LCD顯示滿屏的程序如下：
#define LCDCMD volatile unsigned char 0x8000000　
#define LCDDATA volatile unsigned char 0x8000001　
void Lcd_Displayfull void //顯示滿屏
 int j；
U8 I k；
LCDCMD＝PASET； //頁面設(shè)置，page0
LCDDATA＝0x0；
LCDCMD＝CASET； //列設(shè)置， column0
LCDDATA＝0x0；
LCDDATA＝0x0；
For i＝0i＜25 I++ //從第0頁到24頁
 for j＝0j＜320j++ //從第0列到319列
 LCDCMD＝MWRITE； //寫命令
LCDDATA ＝1cd_disp I j； //寫數(shù)據(jù)
For k＝0k＜3k++； //軟延時(shí)

LCDCMD＝RETURN； //換頁

2.4 3C44B0X與USB9603的連接
由于抄表手機(jī)抄表所得的數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)庫的形式傳送給上位機(jī)，當(dāng)數(shù)據(jù)庫較大時(shí)不可能通過串口傳送。USB通訊時(shí)，理論傳輸速率可達(dá)到12MB/s，因此可以通過USB來傳送數(shù)據(jù)庫。由于3C44B0X不帶USB接口，因此必須外擴(kuò)一個(gè)USB接口。
本系統(tǒng)選用NATIONAL公司的USBN9603。它是9602的改進(jìn)型，對9602存在的一些缺陷作了改正，并減少了部分寄存器，使得對USB通訊的編程相對簡單了許多。由于牽涉到對FLASH的操作，USB的通訊速率并沒有想象的那樣高。下傳數(shù)據(jù)庫時(shí)，由于要對FLASH進(jìn)行寫操作，USB的傳輸速率只有200KB/s但是上傳時(shí)只對FLASH進(jìn)行讀操作，USB的傳輸速率就明顯快多了，可以達(dá)到800KB/s。因此，選擇何種FLASH，如何對FLASH進(jìn)行編程，對USB的傳輸速率有較大的影響。
2.5 抄表手機(jī)其他部分
抄表手機(jī)還包括鍵盤輸入、串口通訊、電池檢測等部分。這幾部分比較簡單。比如鍵盤輸入部分：如果想用鍵盤中斷，只要用外部中斷EINT4、5、6、7，因?yàn)檫@四個(gè)中斷源的中斷入口地址是同一個(gè)，再加上幾個(gè)普通的I/O口就可以組成一個(gè)中斷鍵盤。如果想改成掃描鍵盤，那也很簡單，只要把EINT4、5、6、7設(shè)置成I/O口功能就可以了，硬件上不需要作任何改動(dòng)。串口通訊也很簡單，只要在S3C44B0X的UART口上外接一片MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊功能。電池檢測部分只要把來自電池部分的電壓連接到某個(gè)A/D口就可以了。如果所用的電池電壓高于S3C44B0X的工作電壓(3.3V)，通過電阻分壓后再接到A/D口。

由于FLASH KM29U128T不是線性尋址的不能作為系統(tǒng)啟動(dòng)之用。因此，需要一片線性尋址的EEPROM 如29EE010　作為系統(tǒng)初始化使用。它的主要任務(wù)是初始化系統(tǒng)，把存于FLASH中的操作系統(tǒng)調(diào)入SDRAM中運(yùn)行。因此，EEPROM的容量不需很大。硬件連接時(shí)注意EEPROM的片選信號應(yīng)接S3C44B0X的BANK0NGCS0。
自來水表的智能抄表系統(tǒng)是個(gè)比較大的系統(tǒng)，本文只涉及到它的部分，而且是硬件部分。軟件部分的工作量也較大，要能夠用S3C44B0X的指令解釋并運(yùn)行FOXPRO程序。以ARM7TDMI為內(nèi)核的S3C44B0X能夠在SDT2.5的調(diào)試平臺(tái)上用標(biāo)準(zhǔn)Ｃ語言進(jìn)行編程調(diào)試、軟件仿真，大大縮短了軟件的開發(fā)周期。