現場總線和工業無線通信是兩大處于國際前沿的研究方向，兩個系統如果分別做手抄器，成本相對較高，而且不方便管理。這款兩用手抄器集成了EPA(Ethernet for Plant Automation)和IEEE802.15.4(低數據率的WPAN標準)兩個協議，能夠通過有線或者無線的方式在不同的工業現場得到應用，在不影響上位機通訊的情況下對現場設備進行數據采集、監測和控制。

　　該手抄器使用的是ARM7控制芯片。它包含了微處理器(AT91R40008)、存儲器、通信模塊、網絡通信接口、顯示終端、無線通信模塊等重要組成部分。在該設計中，使用了兩種供電方式，一種電源使用了以太網供電設備，該設備除了用于網口通信，還提供設計中所需要的電源。該電源經過電平轉換，為微處理器、存儲器、無線通信模塊等提供所需的+3.3V和+1.8V電源;另一種電源使用了電池供電。32位的微處理器AT91R40008通過串口0和串口1與無線通信模塊和液晶終端進行數據交換。圖1為ARM7手抄器的硬件框圖。

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　　圖1 手抄器硬件系統框圖

　　微處理器

　　選用AT91R40008做CPU。AT91R40008包括一個高性能32位精簡指令系統和一個高密度16位的指令系統。AT91R40008具有片上的SRAM或ROM、完全可編成的外部總線接口(EBI)、32個可編程的I/O口、8個優先級、4個外部中斷、2個USART及16位的定時器/計數器等特點。

　　AT91R40008具有與外部存儲器的直聯的特色,通過外設的FLASH，經過完全可編程外部總線接口(EBI)、 一個八位優先向量中斷控制器,，及外部數據控制器，能大大提高處理器的即時性能。

　　微處理器部分的設計包含系統硬件的啟動與復位，地址總線、數據總線的分配和定義，通過串行線對無線通信模塊和液晶終端的讀寫等。

　　系統由外部的50MHz鐘振作為時鐘源向CPU輸入時鐘信號。復位電路由10μF的電容、10K的電阻及按鍵組成低電平復位電路。AT91R40008內部ROM為128K，外部最大可擴64M的存儲器，根據實際的設計需要，在設計中擴展了一片2M字節的SST36VF160對軟件程序進行存儲。網卡芯片AX88796通過片選線、中斷線、讀寫信號控制線和地址數據總線與CPU相連，實現現場設備和上位機的網絡通信。AT91R40008分別通過串口0和串口1實現與無線通信模塊和顯示終端的數據交換。

　　FLASH存儲器

　　由于該手抄器是應用于工業現場中，所以在軟件中必須加入相應的規范標準。在手抄器的系統設計中，在CPU的外部拓展了2M字節的FLASH。SST39VF160是一個1M×16的CMOS多功能FLASH器件，由SST特有的高性能的Super Flash技術制造而成。SST39VF160具有功耗較低的優點，它的工作電壓為3.3V，具有高性能的編程功能，字編程時間為14μs。考慮到SST39F160的這些優點選用這款FLASH，在目前測試環境中證明這款FLASH能夠更方便和更低成本的滿足程序配置和數據存儲的要求。