本发明专利技术公开了一种低功耗RTU微控制器，包括有基于ARM7TDMI内核的32位处理器，所述的处理器分别与复位电路、FLASH、RAM、控制接口和通信接口连接，所述的处理器与开关稳压器连接，该开关稳压器与蓄电池或锂离子电池连接。本发明专利技术低功耗RTU微控制器具有处理能力强、功能扩充性广、功耗低的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制器，具体涉及一种水情数据测报系统使用的低功耗RTU微控制O
技术介绍
随着我国在水情数据采集系统的信息化和现代化步伐的加快，需要采集的数据种 类增多，采集的站点数增加，对数据采集的速度和质量都提出了新的要求，传统的水情数据 测报系统的远端数据采集器RTU已不能适应新的要求，亟需开发新的产品。早期的远端采集器RTU—般选择单片机，其主要的原因是实现简单。但也带来了 一个问题，功能扩充性特别差，稍作改变，软硬件就要重新设计。另外由于处理能力不强，功 能的实现也受到限制。
技术实现思路
本专利技术需解决的问题是提供一种处理能力强、功能扩充性好的低功耗RTU微控制ο为了实现上述目的，本专利技术设计出一种低功耗RTU微控制器，包括有基于 ARM7TDMI内核的32位处理器，所述的处理器分别与复位电路、FLASH、RAM、控制接口和通信 接口连接。更优地，所述的处理器与开关稳压器连接，该开关稳压器与蓄电池或锂离子电池 连接。更优地，所述的处理器的型号为AT91SAM7X256或LPC2214或ST710FZ2或MSP430 或 STR710FZ2T6。更优地，所述的处理器的型号为STR710FZ2T6，该处理器具有2256+16K的FLASH、 64K的RAM、4路12位AD、4路硬件串行收发接口、5个16位定时器、1个硬件CAN接口、1个 RTC时钟、1个WDT看门狗，在片上和外部扩展资源共同占据4GB地址空间，可方便实现外部 存储器和其它资源的扩充。更优地，所述的FLASH的型号为SST39VF3201，容量为32Mb/16位、3 μ A低功耗。更优地，所述的RAM的型号为15611￥51216，它的容量为4]\&/16位、9口1低功耗。更优地，所述的微控制器安装有μ COSII实时操作系统。本专利技术低功耗RTU微控制器具有处理能力强，可扩展性好，运行的软件系统具有 可移植性，可以移植到不同的硬件平台，可以根据需要配置不同的传感器。本专利技术低功耗 RTU微控制器在平台构建上选用成熟可靠的RTOS和层次化、构件化的设计思想构建平台软 件，保证软件稳定、可靠，扩充新业务功能时软件结构体系保持不变。附图说明图1是本专利技术低功耗RTU微控制器的结构示意图2是本专利技术低功耗RTU微控制器的软件整体层次结构示意图。 具体实施例方式为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本专利技术的结构 原理作进一步的详细描述如图1所示，一种低功耗RTU微控制器，它包括有基于ARM7TDMI内核的32位处理 器，所述的处理器分别与复位电路、FLASH、RAM、控制接口和通信接口连接，所述的处理器还 与开关稳压器连接，该开关稳压器与蓄电池或锂离子电池连接。本专利技术低功耗RTU微控制器与各种类型的传感器接口及通信接口，平时处于守侯 状态，当有外部事件或定时处理事件时，由中断信号唤醒CPU进行相应的处理，处理完及时 返回低功耗守侯状态。功耗设计是一个很重要的问题。因为RTU是靠电池工作的，这就要 求RTU低功耗工作，考虑到RTU大部分时间处于低功耗守候状态，守候时仅CPU在工作，其 它部分已关电，因此CPU的功耗是设计的关键。所述的处理器的型号为AT91SAM7X256或LPC2214或ST710FZ2或MSP430或 STR710FZ2T6。优选的处理器的型号为STR710FZ2T6，STR710FZ2T6是一颗基于ARM7TDMI内核的 32位处理器，片上有丰富的资源2256+16K片上FLASH，64K片内RAM，4路12位AD，4路硬 件串行收发接口，5个16位定时器，1个硬件CAN接口，1个RTC时钟，1个WDT看门狗。片 上和外部扩展资源共同占据4GB地址空间，可方便实现外部存储器和其它资源的扩充。为了构建一个通用的硬件平台，对FLASH和RAM作适当扩展，保证RTU模块将来 的功能升级不受限制。FLASH程序空间扩展为4MB，RAM扩展为512KB。FLASH选用SST 公司的SST39VF3201，容量为32Mb/16位、低功耗模式典型3 μ A。RAM选用ISSI公司的 IS61WV51216，容量为4Mb/16位、低功耗待机工作9 μ W。由此构成一个非常紧凑的微控制器 核，如图1所示。整个处理机核的待机功耗小于50 μ Α。对于低功耗处理机核，还有一个重要的考虑是对外围接口和接口设备的电源控 制，在待机时切断它们的供电，保证按需启动设备，为此设计扩展了一些控制接口。微控制器采用的电源设计也是关键的一步。本专利技术处理器供电部分有其特殊的 需求，分为工作模式和睡眠模式两种，工作模式下的电流IOOmA左右，而睡眠模式下的电流 仅为50μΑ。两种模式的差异导致了 CPU供电存在一定的难度。一般开关电源甚至模块电 源都有较大的静态功耗(40mA左右)，选用模块电源对主控CPU的供电相当困难。负载在 50μΑ 500mA自身静态功耗小于50 μ A的开关电源目前很难找到。有少数专供超低功耗 模式CPU供电的LDO电压调整器可实现，如SPX3819，其100 μ A负载电流时的静态功耗为 90 μ A0但效率太低，70 80%的电能被白白浪费了，不适合蓄电池供电。基于以上原因， 对CPU的供电另选用一款降压型的开关稳压器LT3481。它静态功耗仅为50 μ A，而且低输 出时也有高的效率，50 μ A时达60 %，IOOmA高达86 %，特别适合微控制器核供电，如图1蓄 电池直接连到LT3481，向CPU提供电源。本专利技术微控制器可以安装了 μ C/0S-II操作系统，从8位到64位，μ C/0S-II已经 在40多种不同架构的微处理器上使用。μ C/0S-II的功能和函数经过考验和测试，具有足 够的安全性与稳定性。μ C/0S-II是一种开放源代码的单用户多任务、完全占先式的硬实时内核，实时性好。μ C/OS-II本身只包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务 间的通信与同步等功能，没有提供输入输出管理、文件系统、网络之类的额外服务。但是由 于yC/OS-II的可移植性和开源性，用户可以自己添加所需的各种服务。一般的基于μ C/ OS-II的嵌入式应用系统由四部分组成应用程序代码、配置程序、移植代码、核心代码。操 作系统移植通过编写移植代码来完成。除了编写0S_CPU. H、0S_CPU_A. S、0S_CPU_C. C等几 个文件外，还要编写初始化启动代码。我们通过改写SmartARM2210开发板的这部分代码完 成了移植，并能在自研的核心板上稳定运行。在本专利技术低功耗RTU微控制器中所有的应用程序、yC/OS-II操作系统、文件系 统、硬件驱动程序，整体层次关系如图2所示。μ C/OS-II没有提供硬件驱动程序的内核接 口和用户接口，为了让程序移植性好，需要对设备驱动程序按类型进行统一的封装，提供统 一的编程接口，使应用程序开发人员可以不考虑具体硬件的细节就可以编程。给上层应用 程序提供统一的系统设备调用接口，需要对设备的访问操作进行抽象，应用程序通过硬件 驱动程序的上层访问抽象接口来访问底层硬件。驱动程序的设计借鉴了 Linux系统的成功 经验，同时考虑到嵌入式操作系统的特殊性，为μ C/OS-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低功耗ＲＴＵ微控制器，其特征在于：包括有基于ＡＲＭ７ＴＤＭＩ内核的处理器，所述的处理器分别与复位电路、ＦＬＡＳＨ、ＲＡＭ、控制接口和通信接口连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱报开，漆青松，林雄生，金璐，
申请(专利权)人：东莞元创自控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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