基于Coldfire V4內(nèi)核的通用工業(yè)控制平臺設(shè)計

卡斯柯信號有限公司 劉 暢 耿進(jìn)龍 宋志堅 潘 雷

基于Coldfire V4內(nèi)核的通用工業(yè)控制平臺設(shè)計

卡斯柯信號有限公司 劉 暢 耿進(jìn)龍 宋志堅 潘 雷

基于Coldfire V4內(nèi)核處理器的一款通用型工業(yè)級控制平臺設(shè)計，并為提高平臺的硬件可靠性，在器件選型、電源設(shè)計及設(shè)計方法上提供了一些解決方案，文中還補(bǔ)充了器件手冊中沒有說明但又易出錯的設(shè)計細(xì)節(jié)。該方案已在實際產(chǎn)品中驗證可行，并在鐵路信號系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

Coldfire V4；工業(yè)級；可靠性；平臺

前言

隨著工業(yè)4.0的迅猛發(fā)展，作為其中的一個環(huán)節(jié)，以往的工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)很難以滿足現(xiàn)有的需求，而給每個控制設(shè)備的末端都安裝一個“大腦”變得越來越迫切。但在實現(xiàn)中，“大腦”與“肌肉”的電路設(shè)計要求有著很大的不同，合并在一塊電路板上會帶來PCB設(shè)計、生產(chǎn)工藝等方面的問題。

本文討論的就是通過設(shè)計一種通用型工業(yè)控制平臺，來解決兩者難以兼容的問題，通過在傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計上簡單添加一個子板式的“大腦”來實現(xiàn)智能化的控制操作。

1.控制平臺系統(tǒng)概述

通用控制平臺需要實現(xiàn)通信、控制、計算等功能，又需要盡量實現(xiàn)電路板體積的精簡，并且需要合理平衡控制平臺的功耗與處理能力。

根據(jù)系統(tǒng)的特點，控制平臺系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖1所示。

圖1 控制平臺系統(tǒng)架構(gòu)圖

控制平臺包含了一個微處理器的最小系統(tǒng)，并向母板提供了豐富的控制接口以及通信總線接口，母板上可以根據(jù)最終產(chǎn)品的通訊需求搭建相應(yīng)的接口電路。……