ARM系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)ppt課件.ppt

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1、內(nèi)容4.1JXARM9-2410硬件組成4.2最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.3外設(shè)及系統(tǒng)總線4.4印制板的設(shè)計(jì)4.5硬件系統(tǒng)的調(diào)試4.1JXARM9-2410硬件組成S3C2410X內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖S3C2410X片上資源ARM920T核、工作頻率203MHz；16KB數(shù)據(jù)Cache，16KB指令Cache，MMU，外部存儲(chǔ)器控制器；LCD控制器（支持黑白、灰度、ColorSTN、TFT屏），觸摸屏接口；NANDFLASH控制器，SD/MMC接口支持，4個(gè)DMA通道；3通道UART、1個(gè)多主I2C總線控制器、1個(gè)IIS總線控制器；4通道PWM定時(shí)器及一個(gè)內(nèi)部定時(shí)器；117個(gè)通用I/O

2、口；24個(gè)外部中斷源；兩個(gè)USB主/一個(gè)USB從；8通道10位ADC；實(shí)時(shí)時(shí)鐘及看門狗定時(shí)器等。S3C2410X特性內(nèi)核:1.8VI/O及存儲(chǔ)器:3.3V電源管理模式：Normal、Slow、Idle、Poweroff272-FBGAS3C2410X的引腳分布圖S3C2410X的存儲(chǔ)器映射總線控制信號(hào)SDRAM/SRAMNANDFlashLCD控制信號(hào)中斷控制信號(hào)DMA控制信號(hào)UART控制信號(hào)ADCIIC-BUS控制信號(hào)IIS-BUS控制信號(hào)觸摸屏接口控制信號(hào)USB主接口信號(hào)USB從接口信號(hào)SPI接口信號(hào)GPIOTIMER/PWM控制信號(hào)復(fù)位和時(shí)鐘信號(hào)JTAG測(cè)試邏

3、輯電源4.2最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、一個(gè)嵌入式處理器是不能獨(dú)立工作的，必須給它供電、加上時(shí)鐘信號(hào)、提供復(fù)位信號(hào)，如果芯片沒有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，則還要加上存儲(chǔ)器系統(tǒng)，然后嵌入式處理器才可能工作。2、這些提供嵌入式處理器運(yùn)行所必須的條件的電路與嵌入式處理器共同構(gòu)成了這個(gè)嵌入式處理器的最小系統(tǒng)。3、大多數(shù)基于ARM9處理器核的微控制器都有調(diào)試接口，這部分在芯片實(shí)際工作時(shí)不是必需的，但因?yàn)檫@部分在開發(fā)時(shí)很重要，所以把這部分也歸入到最小系統(tǒng)中。最小系統(tǒng)框圖嵌入式控制器時(shí)鐘電路調(diào)試測(cè)試接口復(fù)位電路存儲(chǔ)器電路電源電路可選，當(dāng)嵌入式處理器中無存儲(chǔ)器時(shí)，或需擴(kuò)充存儲(chǔ)器時(shí)，需加上?？蛇x，方便調(diào)

4、試和測(cè)試，一般都加上。電源電路-概述電源系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供能量，是整個(gè)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，具有極其重要的地位。電源系統(tǒng)處理的好壞，將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等。多電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電源的分配、印制板設(shè)計(jì)中電源的設(shè)計(jì)等，都是必須考慮的。電源電路-考慮的因素1.輸入的電壓范圍、電流；2.輸出的電壓、最大電流、最大功率；3.輸出紋波大??；4.安全因素；5.電池兼容和電磁干擾；6.體積要求；7.成本要求。電源電路-需求分析1、一般是多電源系統(tǒng)，I/O一般為3.3V供電，內(nèi)核為2.5V（S3C44B0）、1.8V（S3C2410）或1.25V（PXA255）供電，有可能還

5、包含5V或12V等電源；2、一般將數(shù)字電源和模擬電源分別供電；3、要求電源紋波比較小，一般采用LDO供電；電源電路-芯片選型1、有很多廠家均生產(chǎn)LDODC-DC轉(zhuǎn)換芯片，如Maxim、Linear、Sipex、TI、Microchip等；2、轉(zhuǎn)換到5V的芯片有UA7805、TL750L05、LTC3425、REG1117-5等；3、轉(zhuǎn)換到3.3V的芯片有LT1083（7.5A）、LT1084（5A）、LT1085（3A）、LT1086（1.5A），REG1117-3.3等；電源電路-參考電路時(shí)鐘電路1、主時(shí)鐘電路2、RTC時(shí)鐘電路3、主時(shí)鐘及USB時(shí)鐘濾波時(shí)鐘電路用

6、于向CPU及其它電路提供工作時(shí)鐘，在該系統(tǒng)中，S3C2410X使用無源晶振，晶振的接法如下圖所示主時(shí)鐘電路RTC時(shí)鐘電路主時(shí)鐘及USB時(shí)鐘濾波時(shí)鐘電路1、根據(jù)S3C2410X的最高工作頻率以及PLL電路的工作方式，選擇12MHz的無源晶振。12MHz的晶振頻率經(jīng)過S3C2410X片內(nèi)的PLL電路倍頻后，可達(dá)到202.8MHz的頻率。2、片內(nèi)的PLL電路兼有頻率放大和信號(hào)提純的功能，因此，系統(tǒng)可以以較低的外部時(shí)鐘信號(hào)獲得較高的工作頻率，以降低因高速開關(guān)時(shí)鐘所造成的高頻噪聲。復(fù)位電路由RC電路及施密特觸發(fā)器組成：JTAG調(diào)試接口電路1、JTAG(JointTestAct

7、ionGroup，聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試。目前大多數(shù)比較復(fù)雜的器件都支持JTAG協(xié)議，如ARM、DSP、FPGA器件等。2、標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為測(cè)試模式選擇、測(cè)試時(shí)鐘、測(cè)試數(shù)據(jù)輸入和測(cè)試數(shù)據(jù)輸出。3、通過JTAG接口，可對(duì)芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行訪問，因而是開發(fā)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡(jiǎn)潔高效的手段。目前JTAG接口的連接有兩種標(biāo)準(zhǔn)，即14針接口和20針接口。JTAG調(diào)試接口電路-14針接口及定義JTAG調(diào)試接口電路-20針接口及定義JTAG接口電路設(shè)計(jì)－接口電路