Coldfire内核的MCU通用工业控制平台
摘要：为了解决我国中小企业高效、低成本通用控制平台的需求，设计了基于Freescale公司推出的MCF5225x系列MCU作为控制核心的工业控制板卡，采用了模块化思想，实现了以太网接口、USB接口、隔离数字量输入／输出、RS 485接口。在该控制板卡的基础上，采用MQX实时操作系统平台，根据具体对象的控制要求，编写了相应的应用程序。
关键词：控制器；工业控制平台；实时操作系统；USB接口
0 引言
在我国，中小型企业以及准大型企业走的是低成本的工业控制自动化道路。工业控制自动化主要基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是前面两者。传统的自动化系统中，基础自动化部分基本被ECS和PLC所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，但其价格高，是一种高投资、高效益、高风险的发展模式，令众多企业望而却步。本文针对目前工业控制器存在的问题设计了一款性价比高的通用工业控制平台，经测试该通用控制平台能满足工业控制参数的要求，并能够达到良好的效果。
1 控制平台硬件设计
1．1 控制平台的整体设计
控制平台的核心芯片采用Freescale半导体公司推出的32位高效能微控制器MCF5225x，该产品具有良好的工业连接性，具有USB OTG、10／100以太网，CAN总线和加密功能，其在工业控制、机器人研究、家电控制等领域被广泛采用。可拥有的开发工具包括MQX RTOS(带源码)和通信软件堆栈。MCF5225x系列产品具有SPI，2条I2C总线，3个UART，1个12位A／D转换器，1个密码加速器单元和1个随机数发生器。MCF5225x的加密模块支持DES，3DES，AES，MD5和SHA-1算法。V2 coldfire内核时钟频率为60 MHz或80 MHz，并具有容量高达512 KB的闪存和64 KB的SRAM。增强型乘法累加控制器(EMAC)具有硬件除法功能和1个DMA控制器，增强了系统效能。控制平台系统功能框图如图1所示。
该控制平台主要由以下部分组成，MCF52259控制器、RS 485接口、USB接口、隔离数字信号输出／输入接口、以太网口、模拟信号输入接口及电源接口。
评论