《電子技術應用》
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嵌入式控制器(EC)與COM Express的聯合應用
王志強
青島市嶗山區統計局
摘要: 當前,計算機技術日益發展,人們對各種各樣計算機功能的需求越來越多,這些要求也不盡相同。所以就需要根據人們的要求,靈活定制各種不同功能的計算機,從大型的服務器到小型的移動設備、從簡單的低端設備到高性能的高端機器、從工業用的工控機到軍用加固機,可以通過使用控創的模塊和一些外圍控制電路(如 EC-嵌入式控制器等)來滿足人們的大部分要求。通過EC+模塊既可以實現普通或者特殊的計算機功能,又可以根據不同人群的不同的需要進行定制。
Abstract:
Key words :

  當前,計算機技術日益發展,人們對各種各樣計算機功能的需求越來越多,這些要求也不盡相同。所以就需要根據人們的要求,靈活定制各種不同功能的計算機,從大型的服務器到小型的移動設備、從簡單的低端設備到高性能的高端機器、從工業用的工控機到軍用加固機,可以通過使用控創的模塊和一些外圍控制電路(如EC-嵌入式控制器等)來滿足人們的大部分要求。通過EC+模塊既可以實現普通或者特殊的計算機功能,又可以根據不同人群的不同的需要進行定制。


  在現代能源日益緊張的情況下,節能是控制能源的一個很重要的手段,本系統可以通過ACPI的功能達到節能的目的,同時可以通過EC使得系統的功耗更低。很多情況下可以通過EC完全切斷電源供應,這樣不但可以降低能耗,而且也是節省成本的一種手段。
  可以將EC和控創推出的模塊組合實現以下功能:
  (1)普通電腦PS/2的鼠標鍵盤功能。
  (2)特殊鍵盤和快捷鍵功能,如矩陣鍵盤、特種鍵盤等。支持標準和非標準的鍵盤。
  (3)Touch Pad功能,支持PS/2的其他設備等。
  (4)ACPI的電源和電池管理功能。
  (5)外圍設備控制功能。
  (6)各種異常情況的保護功能。
  (7)客戶自定義的OEM命令功能。
  以上功能的電路設計比較簡單,沒有復雜的電路。一般嵌入式控制芯片都集成有很多功能模塊,例如總線控制器、矩陣鍵盤控制器、PS/2控制器、Izc控制器、ADC、DAC、PWM等。可以直接使用這些功能模塊實現所需要的功能。一些功能只需要GPIO,使用EC的GPIO管腳連接即可。
  可以采用各種各樣的MCU作為嵌入式控制器,并且有一些廠家生產了專門用于EC的MCU,下面以H8S2149為例簡述其使用。
  (1)H8S2149芯片本身支持LPC總線,因此,可以通過LPC總線來連接MCU到帶有LPC總線的計算機模塊上,如控創的ETX-express系列COM Express兼容模塊。當然,有很多MCU支持其他總線,所以可以使用有對應總線的控創計算機模塊。
  (2)這款MCU作為EC控制器,芯片本身支持ACPI的功能。產品可以在切斷外部電源后自己進入休眠狀態,損耗的電流更小。
  (3)EC需要根據實際情況來編程。一般情況下,通用接口程序需要按照這些接口的協議來編寫,例如鼠標和鍵盤程序、ACPI電源管理程序、SMBUS電池管理程序等。但是,對于非標準協議的功能,在編寫程序時具有很大的靈活性,可以根據需要設計命令,如控制設備是否工作的命令等。
  (4)在編寫程序時,為了使得工作更加方便,需要注意以下幾方面:①程序執行的順序需要有一個清楚的脈絡。②盡量使用模塊化程序,提高程序的通用性,減少重復的程序。③弄清楚各種通用接口/總線程序的協議,寫程序時遵循這些協議。④不要讓OEM命令程序干擾其他通用程序運行。
  總之,使用EC作為計算機設計的功能擴充,能夠適應人們的多種需求,使得各種設備的特殊功能定制變得更加容易。

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