[发明专利]一种外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台

说明书

技术领域

本发明涉及外骨骼服领域，确切地说是指一种外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台。

背景技术

外骨骼服是一种辅助人承受负载，有效增强人的负重能力，并帮助人们在各种地形条件下行走，结合了人的智能和机械动力装置的机械能量的一种人机结合的机器人。外骨骼服需要配置很多的外部设备，如压力传感器、光电编码器、油压传感器、电机、电液伺服阀、陀螺仪等，这些外部设备的信息需要集中处理，需要实时、稳定、高效、可靠，故需要设计专业的嵌入式计算机平台来满足我们的要求。但是外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台不能满足设计要求，需要改进。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台，能够很好地解决系统的相应要求，满足系统的时时通信问题，为控制系统提供很好的硬件支持，同时该硬件平台采用的是工业级电子元器件，能满足系统的长时间工作要求。

为了解决以上的技术问题，本发明提供的外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台，包括电源、CPU系统和外围接口，电源和外围接口与CPU系统连接，其中：

CPU系统集成有CPU、SDRAM控制器、BOOTROM、FLASH、定时器、看门狗、调试串口、调试网口；

外围接口包括：RS232串口、RS422接口、CAN接口、AD接口、DA接口、通用IO接口。

优选地，外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台还包括时钟，时钟与CPU系统连接。

优选地，外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台还包括CPLD，CPLD与CPU系统连接。

优选地，CPU包括两个组成部分：嵌入的PowerPC内核和通信处理模块。

优选地，SDRAM控制器对SDRAM进行控制，所有SDRAM所需的读写、行列选择信号均由CPU产生。

优选地，调试串口由CPU内部的串行管理控制接口来实现。

优选地，RS232串口由CPU内部的串行管理控制接口串行通讯控制接口来完成。

优选地，RS422接口由CPU内部的串行管理控制接口串行通讯控制接口来完成。

优选地，AD接口采用模拟开关，程控仪表放大器和AD转换芯片实现；DA接口通过DAC8412和外部参考电压源AD588实现。

优选地，通用IO接口由CPLD外加总线驱动器164245实现。

本发明提供的外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台，包括电源、CPU系统和外围接口，电源和外围接口与CPU系统连接，其中：CPU系统集成有CPU、SDRAM控制器、BOOTROM、FLASH、定时器、看门狗、调试串口、调试网口；外围接口包括：RS232串口、RS422接口、CAN接口、AD接口、DA接口、通用IO接口。与现有技术相比，本发明提供的外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台，能够很好地解决系统的相应要求，满足系统的时时通信问题，为控制系统提供很好的硬件支持，同时该硬件平台采用的是工业级电子元器件，能满足系统的长时间工作要求。

附图说明

图1为本发明中外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台的结构框图。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

请参见图1，该图为本发明中外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台的结构框图。

本发明提供的外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台，包括电源、时钟、CPLD、CPU系统和外围接口，时钟、CPLD、电源和外围接口分别与CPU系统连接，其中：

CPU系统集成有CPU、SDRAM控制器、BOOTROM、FLASH、定时器、看门狗、调试串口、调试网口；

外围接口包括：RS232串口、RS422接口、CAN接口、AD接口、DA接口、通用IO接口。

本发明提供的外骨骼服的嵌入式计算机硬件平台的实现原理如下：

1、电源

+5V的电源通过和底板的连接器提供。

内部所使用的3.3V和1.5V电源采用DC-DC电源芯片TPS54310实现，可提供高达3A的电流。

板上AD和AD等电路所使用的电源由A0515S-2W实现，可提供+15V和-15V各60mA的电流。

CAN总线需要的5V隔离电源由B0505S-1W实现。

2、时钟

需要提供CPU和内存所需66MHz时钟，由66MHz晶振外加时钟收发CY2305实现。

采用25MHz晶振提供网络所需的时钟。

3、CPLD