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广州腾鸣自动化控制设备有限公司
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screenworks触摸屏维修常见故障：上电无显示，运行报警，无法与电脑通讯，触摸无反应，触控板破裂，触摸玻璃，上电黑屏，上电白屏等故障。
当共模信号较难处理或对系统有负面影响的时候，需要进行信号调理。部分系统的设计会将模拟变换器输出的单端信号转为全差分信号，然后将这些信号传送到差分输入ADC。这种设计的优点是，大部分混入差分线路的噪声会同时出现在两条线路上(假设差分线路都是按差分方式平衡布局)。
输入信号转为数字信号之后，便必须传送到DSP或ASIC/FPGA，以便进行处理。全差分输出信号电路通过两条对称的线路输出及吸收电流。低电压差分信号(LVDS)便是这种信号。ADC12QS065芯片就采用了LVDS技术，可解决系统这方面的问题(见图1)。
ADC12QS065内含4个12位的ADC。芯片的每一个输入端都可接收全差分信号。此外，这款芯片同时提供的共模输出参考电压VCOM12及VCOM34也可用作输入共模电压。ADC12QS065也可选用全差分或单端的时钟源，只需为CLK及CLKB提供LVDS信号，便可使用LVDS时钟，但要在接近
输入引脚的位置加设终端电阻。若要利用单端CMOS时钟，便要将CLKB置于低电平，这样便无需加设终端电阻。
每一个ADC将输出信号串行输出。输入时钟的输入12倍频之后，作为LVDS时钟输出，作为数据采样时钟。输出端也会按照输入时钟速率产生LVDS帧信号，以便确认取样数目。
输出定时将FPGA的数据采样简化。当取样数据可送出时，首先输出帧信号，然后是每个通道的高有效位数据，并输出一个LVDS时钟跳变沿信号。LVDS时钟信号会相对数据输出偏移1/4周期，以便简化时钟管理。每一数据位在时钟输出转换时采样。采用LVDS传输技术还有另一优点，即这些信号可以通过符合EIA/TIA568标准的双绞线传送。符合这个标准的双扭线有100?的特性阻抗。两根导线距离很近，电流方向相反，只会产生极少的辐射。对于信噪比要求极高的应用来说，这个优点极为重要。
这里利用图2所示的两款4通道、12位ADC进一步解释这一点。左边的ADC设有传统的单端并行CMOS输出。若要将转换器的输出信号传送给DSP，便需要49条连线(4x12+1)。若输出信号经过串行化处理之后，每一通道仅需要一对差分信号传输线。同时也需要输出时钟及帧信号。
由于LVDS芯片将电源提供的电流从一端送到另一端，因此LVDS芯片从电源吸收的电流是连续的，会降低电源的负载变化。这样做的好处是可以减少供电线路上因负载响应产生的噪声，减少去耦电容器的体积以及降低布局的要求。
串行LVDS芯片可以采用较小的封装，并更有效地传送高速信号。但对于许多应用来说，低功耗的特性极为重要。以拥有多条数据通道的系统为例，每一通道所节省的每一mW功率加起来便有很大的分别。因此ADC12QS065除了设有几个无噪声驱动器之外，还设有三个独立的电源输入。每一个电源输入都可以连接在一起，成为一个单电源ADC。但这三个电源输入也可分开，各自独立操作，为每一电源输入单独设计无源滤波器，或干脆使用三个独立的电源。三个电源各自独立操作的另一优点是可以将驱动器的输出电压降低至2.5V，这样有助于降低功耗。
ADC12QS065也可将其内部电压参考电路关闭，以便由外部参考源驱动。只要将所有VREFP及VREFN各自连在一起，便可将多个ADC捆缚一起。这样做可以确保每一芯片的增益及电压偏移保持一致，令系统更容易校准。
1 车速传感器性能测试平台简介
车速传感器是电控汽车的关键部件，其性能优劣直接关系到发动机怠速和变速器控制，因此，必须对其各项性能进行全面严格的测试。而这一系列的性能测试又有赖于一个稳定、高效的测试平台。传统测试平台通常采用由测试设备、测试操作台计算机和后台管理计算机组成的三级系统结构，如图1所示。
在此测试平台中，测试设备一般只提供串行通信接口(如RS-232、RS-485等)，无法直接接入管理计算机所在局域网(如常用的Ethernet)。所以，整个系统必须通过一个测试操作台计算机将上层局域网和底层串行总线网络连接起来以保证实测数据(各项性能指标数据)的顺利上传和测试操作命令(如车速传感器耐温测试、动／静态特性测试)的准确下达。为此不但要增设测试操作台计算机工作站，同时还必须安装各种串行口通信卡、以太网网卡和相应的板卡驱动程序，开发包含串行口通信模块和以太网通信模块的测控软件。由此可见，由于通信接口和协议的不兼容，使得传统车速传感器性能测试平台不仅软硬件投资成
本高，系统结构复杂，调试和维护工作量大，而且管理计算机和测试设备间的数据传输要经过中转，传输过程显得过于复杂。
2 基于串行口-以太网桥的测试平台
通过对图1所示测试平台的研究，发现造成系统平台成本高、结构复杂、中间处理过程繁多的根本原因是底层各测试设备和上层局域网通信接口、协议的不兼容。一般来说，底层测试设备需传输的数据量很小，大多只提供通信距离短、成本低的串行口(如RS-232、RS-485)；而上层的局域网大多采用以太网。所以针对此类应用，可以开发一种基于微处理器的嵌入式串行口-以太网桥实现协议转换，直接将各种仅支持串行口的测试设备接入以太网，实现各测试设备与管理计算机局域网的无缝连接，简化数据传输过程。
引入嵌入式串行口-以太网桥后的车速传感器性能测试平台结构如图2所示。
相比图1所示的传统测试平台，新测试平台下的串行口-以太网桥负责完成串行口测试设备和以太网之间的协议转换(即在底层完成串行帧数据和以太网帧数据的格式转换)，实现了各测试设备和以太网的无缝连接，简化了数据传输过程。测试人员可以在远端通过上层管理计算机直接下达各种测试命令来控制各测试设备完成传感器各项性能指标的测试；而各项实测数据也能从各测试设备直接传送到后台管理计算机进行处理；从而使后台管理计算机能以多任务方式同时完成前台测试设备控制和后台数据处理(如数据报表统计分析，图形曲线显示和数据库更新)，成为平台中的管控一体化工作站，省去了原平台中的测试操作台计算机工作站，测试人员也不必再亲临现场进行各种测试操作，极大地降低了工作强度。这样一来，不仅使系统成本大为降低、体积大为缩小、结构更加简单，同时将前台测试控制和后台数据处理集中于一台计算机，实现了管控一体化，节省了人力资源，使得系统的软硬件资源得到了大限度的利用。
3 串行口-以太网桥设计
通过新旧测试平台对比，可以看到测试设备和后台管理计算机两大部件在性能和成本上基本相同。所以新测试平台的性能好坏和成本高低很大程度上取决于新引入的嵌入式串行口-以太网桥的性能和成本。目前嵌入式产品市场上此类网络设备大多是基于微处理器和实时操作系统开发的，其价格昂贵，且提供的串行口也只有1～2个，不适合需将多个串行口设备集中接人以太网，同时又要控制成本的应用场合。本文根据这类具体的应用需求在8位微控制器平台上设计了一种提供多个串行口的低成本嵌入式串行口-以太网桥。下面对其硬件和软件系统设计进行介绍。
3.1 硬件系统设计
实现本系统所用串行口-以太网桥的功能，需要进行多个串行口设备的以太网接人，以及串行通信协议和以太网通信协议的相互转换。所以硬件电路设计主要包括多路串行口电路模块和以太网接口电路模块设计。本文硬件系统方案选用ST公司的工业级SoC型微控制器μPSD3254和Realtek公司的高性能以太网控制器RTL8019AS两大核心器件进行电路设计。硬件系统设计如图3所示。
其中μPSD3254是一款由8051内核模块和PSD模块构成的具有SoC特征的增强型高速微控制器。晶振频率高可达40MHz，芯片内的PSD模块为用户提供了丰富的可配置存储器资源(256KB主Flash、32KB次Flash及32KB的SRAM)、灵活的DPLD地址译码电路以及3000门的CPLD模块电路，片内硬件看门狗大大提高了系统可靠性，芯片自带JTAG接口支持ISP在系统编程，方便了程序调试和下载；而RTL8019AS是一款非常成熟的基于ISA总线、NE2000兼容的高性价比10M以太网控制器，其本身能完成以太网协议处理，只需和微控制器进行简单连接即可实现以太网通信；另外硬件电路还包括MAX232电平转换器和20F001N网络滤波器等少数外围器件。整个硬件系统仅由4、5个芯片构成，结构简单紧凑，可靠性高，成本低廉。下面从三方面给出硬件电路的具体设计。
3.1.1 PSD模块配置设计
微控制器μPSD3254的PSD模块使得硬件电路的设计大为简化。它本身提供的两块大容量Flash以及SRAM(支持后备电池)使用户无需再进行外部程序／数据存储器扩展。同时PSD模块中的DPLD子模块为Flash和SRAM提供了灵活的地址译码，CPLD子模块可供用户设计一些简单的组合／时序逻辑电路。本设计根据具体应用需求，对PSD模块配置如下：
(1) 主Flash扇区0(fs0)配置在程序存储器的0000H～FFFFH空间；
(2) 主Flash扇区1(fsl)配置在程序存储器的8000H～7FFFH空间；
(3) SRAM(rs0)配置在外部数据存储器的0000H～7FFFH空间；
(4) CPLD的PA口和PB口被分别设计为两个多路转换器，以供串行通信时进行信道切换。
3.1.2 串行口扩展设计
由图2可知，车速传感器性能测试平台中四个仅支持串行口的测试设备(分别负责耐温、转速、传感器静态特性和动态特性的测试)要同时接人嵌入式串行口-以太网桥，而微控制器μPSD3254本身只提供两个串行口(uart0、uart1)，所以必须进行串行口扩展。一种简单的扩展方法是利用单片机I／O端口控制多路转换器(如CD4052)进行串行口扩展(图3)，实现了一点对多点分时串行口通信。根据微控制器μPSD3254的I／O端口资源情况，依此方法系统多可扩展32个串行口。根据此思路并结合测试平台的具体应用需求，利用μPSD3254的CPLD模块设计了两个二选一的多路转换器，从而不仅将两个串行口扩展为四个(uart00、uart01和uart10、uart11)，而且省去了多路转换器芯片。另外，电平转换器实现TTL—RS232电平转换，这样就为四个测试设备提供了四个标准RS-232串行口供其接入串行口-以太网桥。
3.1.3 以太网接口设计
以太网接口是硬件电路设计的关键。因为RTL8019AS是基于ISA总线PC主板的以太网控制器，所以在和8位微控制器进行接口(见图3)时其硬件电路与通用方式有很大不同。下面从RTL8019AS以太网控制器自身功能配置、与微控制器μPSD3254之间的总线接口及与网络介质的接口等三方面给出具体电路设计。
(1) RTL8019AS功能管脚设置
RTL8019AS提供3种工作方式：PnP即插即用方式、免跳线方式和跳线方式。由于8位微控制器μPSD3254无法支持PnP工作方式，而免跳线方式又需外加专用串行E2PROM 93C46以存放相应的工作参数，因此选择跳线工作方式。在这种方式下RTL8019AS的中断、I／O端口地址、网络接口类型选择等就完全取决于表1所示功能管脚的状态。
JP脚接高电平使芯片工作于跳线方式，IOCS16B脚接低电平选8位数据总线，IRQS0～IRQS2接低电平选INT0为中断请求源，IOS0～IOS3接低电平选芯片I／O端口基地址为300H，AUI、PL0、PL1接低电平分别选。BNC网络接口和10base-T双绞线传输介质，SMEMRB／SMEMWB接高电平屏蔽BROM读写操作。
(2) RTL8019AS与微控制器的总线接口