基于嵌入式的物流盤點PDA無線終端設計

科學技術的進步帶來了物流業的巨大變化，從機械化向自動化、智能化發展。我國物流業起步較晚，目前還處于人工管理或半自動管理狀態，效率不高。隨著物流業的發展，倉儲規模不斷擴大，貨物種 類不斷增多，帶來一系列連鎖反應，導致傳統的物流業日漸吃力。

　　嵌入式擴展技術的發展可為物流MA控制領域提供強大靈活的解決方案。本文研究方案將嵌入式擴展技術系統應用于物流控制領域，采用嵌入式處理器以及豐富的外圍擴展接口，配以液晶觸摸屏，實現了人機交互。結合條碼采集器，實現實時采集數據信息，通過無線傳輸實時連接服務器數據庫；實時盤點貨物、出入庫；實時查詢信息及時調度；還具有存儲語音數據、簡便快捷、避免人為錯誤、精簡人力、管理庫存、縮短繁雜程序、節省時間、提高服務質量等特點。

　　1 系統硬件設計

　　1.1 硬件系統組成

　　目標硬件平臺主要分3部分：處理器核心、芯片內的外圍電路、板級外圍電路。本系統主要包括ARM處理器、存儲器、條碼掃描儀、無線收發芯片、LCD顯示及觸摸屏。其結構圖如圖1所示。

　　1.2 主要硬件的選型及電路設計

　　1.2.1? 嵌入式處理器

　　本系統采用Samsung公司的S3C44BOX處理器，該處理器是專門為手持設備和一般應用提供的高性價比微處理器 ，使用ARM7TDMI核，工作在66 MHz。該芯片含有非常豐富的片上資源，幾乎所有常用的芯片級總線結構都有對應的硬件控制器，外圍擴展非常方便。

　　1.2.2? 外部存儲器

　　為了滿足物流PDA的應用需要，本系統采用Flash、SDRAM、NAND Falsh存儲器。

　　閃速存儲器(Flash Memory)的主要特點是掉電保存信息。它既有ROM的特點，又有高存取速度，且易于擦除和重寫，功耗小。在系統中通常用于存放操作系統和程序代碼，以及一些在系統掉電后需要保存的用戶數據等[2]。系統上電或復位后從此獲得第一條指令并開始執行。本系統選用一片16 bit AM29LV160B線性Flash存儲器，單片存儲容量為2 MB。Flash與S3C44BOX通過一電阻與片選端nGCS0連接，外接上拉電阻；數據線與地址線分別相連；讀出寫入端分別接nOE、nWE。

　　SDRAM具有存儲容量大、價格便宜、掉電不保存的特點，本系統中主要用于存放運行程序及數據堆棧等。本系統采用現代公司的57V系列HY57V641620，它是4 Banks×1 M×16 bit的SDRAM芯片,單片存儲容量為4組×16 M bti(8 MB)。為了滿足復雜物流數據信息系統的需求，充分發揮32位CPU的數據處理能力，系統用2塊8 ns的HY57V641620并聯組成32 bit SDRAM存儲器系統[3]。通過nSCS選通，再由nSRAS、nSCAS來分別選通行地址和列地址尋址。

　　NAND Flash價格便宜、存儲量大、性價比高，并且十分輕便、抗震性也好，適合用于做數碼產品。本文采用K9F2808U0B 16 M×8位存儲芯片,電壓范圍2.7 V～3.6 V，當USB控制芯片處于SLAVE模式時，就可以從PC機下載文件，存儲在NAND Flash中。當盤點人員拿著PDA盤點時，系統可直接調用存儲的數據文件，盤點人員清點完畢時，也可以在NAND Flash中保留一份數據，以供隨時查詢，還可以保存語音數據。通過GPC15來選通NAND Flash,相應的nOE、nWE 進行讀寫操作。各個存儲器與處理器的連接電路圖如圖2所示。

　　1.2.3? LCD液晶顯示及觸摸屏模塊

　　ARM處理器S3C44BOX包括LCD控制器，可支持灰度LCD和彩色LCD。本設計通過譯碼器選通2個74HC245分別來控制LCD像素輸出和控制信號。本文選用分辨率為320×240的TFT彩色3.9寸顯示器LQ039Q2DS54及ADS7843觸摸屏驅動芯片。S3C44BOX通過端口PG模擬串行的SIO接口與用觸摸屏控制芯片ADS7843進行數據傳輸，完成對觸摸屏觸摸位置坐標的讀取。ADS7843主要完成電極電壓的切換，接觸點處電壓值的采集以及A/D轉換[4]。接口電路圖如圖3所示。

　　1.2.4? 接口設計

　　(1)RS232接口設計

　　由于S3C44BOX只有2通道UART，并沒有集成RS-232C接口，因此選用MAX202作為UART到RS-232C的電平轉換芯片，以便其與PC 機等其他設備進行串行通信，獲取數據及語音信息，方便更新數據。選用9針的DB9頭，用到3條線:GND、RXD、TXD。

　　(2)JTAG接口

　　因為S3C44BOX中集成了JTAG信號，只需將信號線引出便可對設備進行調試。

　　(3)音頻接口設計

　　為了存儲語音信息，選用Philips公司的UDA1314芯片完成聲音信號的模數轉換。該芯片在單片芯片上集成立體聲模數轉換器和數模轉換器，芯片的模數轉換部分包括可編程的增益放大器和數字自動增益控制器，采用位元流轉換技術進行信號處理。鑒于其低功耗、低電壓的特性，UDA1341TS非常適用于PDA等便攜式設備。