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SM470R1B1M单片机在高温RS485串行通信功能应用


摘要:石油钻井环境要求单片机系统可以在高温或超高温条件下具备与外界通信的功能。基于TI公司SM470R1B1M单片机SCI模块,结合SN65HYD11通信芯片设计耐高温的RS485串行通信硬件接口,并根据SCI模块特性编写了串行通信的收发数据软件程序。试验证明,通信功能可在200℃高温环境下稳定运行,数据传输准确可靠。


关键词:SM470R1B1M; SCI;串行通信;RS485;200℃


    1、SM470R1B1M单片机简介



SM470R1B1M单片机可在-55℃/220℃的极端温度范围内工作,是德州仪器(TI)开发设计的高温单片机产品。此类单片机运用大端序格式,在该格式 一个字高有效字节被存储于编号最小的字节中,而最低有效字节则存储在编号最大的字节中。


SM470R1B1M单片机利用高 ARM7TDMI 16/32 RISC 中央处理单元CPU)提供高性能,集成1M字节程序闪存,64 K字节静态RAM,具有以下特性

① 高性能静态CMOS技术;

② 32位地址空间解码;

③ 增强型实时中断;

④ 直接内存访问DMA)控制器;

⑤ 基于零引脚锁相环(ZPLL)的带前置分频器的时钟

⑥ 低功耗模式:待机模式和暂停模式;

⑦ 12个通信接口 3个串行通讯接口SCI)2个串行外 设接口SPI)2个高端CAN控制器,5个内部集成电路(IIC)

⑧ 精简高端定时器;

⑨ 12通道,10位多缓冲ADC;

⑩ 灵活的中断处理模块,从单片机外设模式发出的中断请求被分配到48个通道中扩展模块中,通过可编程寄存器映射,这些通道被映射到系统模块的32通道中央中断控制器部分;

(11) 扩展总线模块;

(12) 46个专用的通用I/O引脚和47个附加外设I/O;

(13) 16个外部中断;


2、应用领域

石油随钻仪器在井下工作的环境非常恶劣,工作温度非常高。石油随钻仪器不仅要测量、存储实时检测到的各种参数而且要求具备高温环境下可以接收控制命令,并将测量的数据进行实时传送的能力。


RS485通信具有很多优点,使其在工业中得到广泛的应用。RS485接口采用平衡驱动器、差分接收器的组合,抗共模能力强,抗噪声干扰性能好。RS485的数据最高传输速率为10 Mbps最大传输距离为1219.5 m实际可能达到3000 m除此之外,RS485接口在总线上允许连接多达128 个接收器,可以方便地建立RS485接口设备网络。


串行通信接口SCISM470R1B1M单片机与其他采用标准不归零制(NRZ)格式外设之间的异步通信的全双工、串行I/O接口。



                         通讯硬件示意图




用高温 SM470R1B1M单片机SCI模块和高温 SN65HYD11 通信芯片为核心设计通信系统的硬软件,实现200℃高温环境下行数据的通信。



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