在設計中采用網絡通信接口接入工業以太網，數據由以太網傳遞到上位機中，實現工業現場的無線設備和上位機的通信。在實際的設計過程中，我們采用HR61H50L作為網絡隔離器，采用AX88796作為網卡芯片。

　　AX88796是***Asix公司的NE2000兼容快速以太網控制器。其內部集成有10/100 Mb/s自適應的物理層收發器和8K×16位的SRAM，支持MCS-51系列、80186系列以及MC68K系列等多種CPU總線類型。AX88796執行的是基于IEEE802.3/IEEE802.3u 局域網標準的10Mb/s和100Mb/s以太網控制功能，并提供IEEE802.3u兼容的媒質無關接口MII，用以支持在其它媒質上的應用。AX88796的地址總線SA[9:0]與數據總線SD[15:0]分別與CPU的地址/數據總線相連。CPU通過I/O讀寫NE2000寄存器來控制AX88796的工作狀態，通過遠程DMA FIFOs與AX88796的內部緩存SRAM進行數據交換。SRAM與MAC核之間進行Local DMA將數據發送至MAC層，再經由內部的PHY層發送至RJ45接口，或者經過MII接口送至外部的物理層芯片。SEEPROM接口可以用來連接串行EEPROM。EEPROM可用于存儲MAC地址，供AX88796每次初始化時讀取。

　　電源

　　由于此手抄器用于兩種不同的協議，實際設計中使用了兩套電源管理系統，并進行了特殊處理，避免了其中一套供電時對另一套電源造成影響。

　　當手抄器用于工業以太網的一致性測試時，電源采用的是以太網供電設備，該設備采用符合802.3受電設備標準，輸出標準的+24V，經過LM2576-5、AS1117-1.8和AS1117-3.3電源芯片，電平轉換后，輸出手抄器上的CPU、存儲器、網卡芯片、智能顯示終端上所需的1.8V和3.3V電源。

　　當手抄器用于工業無線系統中，電源采用的是電池供電，普通的手機電池即可。電池輸出電壓經過TPS60110、TPS60100電源芯片，電平轉換后，輸出手抄器上的CPU、存儲器、網卡芯片、智能顯示終端終端和無線通信模塊上所需的工作電壓。

　　JTAG調試接口

　　這里使用JTAG調試接口主要是為了調試顯示終端、無線通信模塊、CPU和上位機之間的通信，及測試其通信性能。

　　鍵盤接口

　　自主設計了一個6×4矩陣鍵盤。如圖2所示。鍵盤的行連接在CPU的6個PIO引腳上，配置為輸出;列連接在4個能夠產生終端的引腳上，配置為輸入。由于上拉電阻的作用，在空閑模式下，這些引腳為高電平狀態。當有按鍵按下時，列引腳為低電平狀態，列引腳的下降沿引起中斷。處理器進入PIO中斷子程序，并打開定時器。定時器溢出后，進入定時器中斷子程序，以判斷是否確實有鍵按下，是哪個鍵按下。定時器設置為波形模式，RC比較中斷，中間溢出由RC比較寄存器的直和所選擇的時鐘沿決定。可有軟件復位和定時器啟動。

　　初始化：列PIO配置為輸入，行PIO配置為輸出，且輸出為0; 列PIO打開中斷，初始化該中斷;使能PIO時鐘;初始化定時器中斷。

　　PIO中斷子程序：鍵盤掃描前，所有的行輸出為0，當有鍵按下，與其對應的列電平為0，引起PIO中斷。為了避免毛刺噪聲的影響，需要啟動定時器延時判斷。設延時時間為20ms(31250個tick) 。

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　　圖2 AR91M40008與鍵盤連接圖

　　定時器中斷子程序：定時器溢出后，開始第二次掃描，判斷是否有鍵按下，如確實有鍵按下，PIO引腳為低電平的列即為按鍵按下的列。然后再將PIO設置為輸入狀態，所按下的鍵的行輸入狀態該為高電平，因此判斷具體是哪個鍵按下。

　　智能顯示終端

　　根據實際應用的要求，選用了一款***奇美的3.5寸的TFT彩色顯示屏。為了便于管理，所設計手抄器采用了AT91R40008，但是這款CPU不帶有LCD驅動，沒法直接驅動顯示屏，因此選用了一款工業標準的M600系列模組來驅動TFT顯示屏。

　　M600能夠實現 “TFT顯示驅動”和“文本和圖像處理接口函數”以及一部分“用戶應用程序”。它集成了顯示驅動、1MB顯存、128MB Flash，其中最大32MB 用戶數據庫，方便了實際測控系統的數據存儲應用。采用的是串口的方式和用戶系統連接，使用過程中只要3根線(+3.3V、GND、RXD)就可以把M600接起來點亮一個TFT屏，方便了本手抄器的以后的改進設計。M600采用的是統一的指令集，我們可以通過軟件設置來適應不同分辨率的顯示屏，在工業現場中如果需要更換顯示屏，只需修改極少量的代碼，就可以完成手抄器的更新換代。