基于ARM的硬件系統(tǒng)設計ppt課件.ppt

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1、3CHAPTER基于ARM的硬件系統(tǒng)設計本節(jié)提要132546基于ARM的硬件系統(tǒng)體系結構存儲器接口設計網(wǎng)絡接口設計I/O接口設計人機交互接口設計其它通訊接口設計嵌入式系統(tǒng)的軟硬件框架串口、并口、USB、以太網(wǎng)等LED、LCD、觸摸屏、鼠標、鍵盤等Linux、uCLinux、uC/OS-II等嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)步驟嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)步驟系統(tǒng)需求分析：確定設計任務和目標，并提煉出設計規(guī)格說明書，作為正式設計指導和驗收的標準。系統(tǒng)的需求一般分功能性需求和非功能性需求兩方面。功能性需求是系統(tǒng)的基本功能，如輸入輸出信號、

2、操作方式等；非功能需求包括系統(tǒng)性能、成本、功耗、體積、重量等因素。體系結構設計：描述系統(tǒng)如何實現(xiàn)所述的功能和非功能需求，包括對硬件、軟件和執(zhí)行裝置的功能劃分以及系統(tǒng)的軟件、硬件選型等。一個好的體系結構是設計成功與否的關鍵。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)步驟硬件/軟件協(xié)同設計：基于體系結構，對系統(tǒng)的軟件、硬件進行詳細設計。為了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，設計往往是并行的。系統(tǒng)集成：把系統(tǒng)的軟件、硬件和執(zhí)行裝置集成在一起，進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)并改進單元設計過程中的錯誤。系統(tǒng)測試：對設計好的系統(tǒng)進行測試，看其是否滿足規(guī)格說明書中給定的功能要求

3、。S3C2410X處理器詳解S3C2410X在包含ARM920T核的同時，增加了豐富的外圍資源主要片內(nèi)外圍模塊包括：?1個LCD控制器，支持STN和TFT液晶顯示屏；?外部存儲器管理（SDRAM控制器和芯片選擇邏輯）；?3個通道的UART；?4個通道的DMA，支持存儲器和I/O口之間的傳輸，以猝發(fā)模式提高傳輸率；?4個具有PWM功能的16位定時/計數(shù)器和1個16位內(nèi)部定時器，支持外部時鐘源；S3C2410X處理器詳解?8通道的10位ADC，最高速率可達500kB/s，10位分辨率；?觸摸屏接口；?IIS總線

4、接口；?2個USB主機接口，1個USB設備接口；?2個SPI接口；?SD卡接口和MMC卡接口；?16位看門狗定時器；?117位通用I/O口和24位外部中斷源；?電源管理。本節(jié)提要132546基于ARM的硬件系統(tǒng)體系結構存儲器接口設計網(wǎng)絡接口設計I/O接口設計人機交互接口設計其它通訊接口設計2410的存儲器系統(tǒng)—可通過軟件選擇大小端—地址空間:每個Bank128Mbytes(總共1GB)—除bank0(16/32-bit)外，所有的Bank都可以通過編程選擇總線寬度=(8/16/32-bit)—共8個bank

5、s6個Bank用于控制ROM,SRAM,etc.剩余的兩個Bank用于控制ROM,SRAM,SDRAM,etc.—7個Bank固定起始地址；—最后一個Bank可調(diào)整起始地址；—最后兩個Bank大小可編程—所有Bank存儲周期可編程控制；S3C2410的存儲器配置Bank0總線寬度配置S3C2410與2片8的FLASH的連接方法與1片16M的SDRAM的連接方法與2片16M的SDRAM的連接方法NAND和NOR——性能比較NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術NOR的讀速度比NAND稍快一些NA

6、ND的寫入速度比NOR快很多NAND的擦除速度遠比NOR的快大多數(shù)寫入操作需要先進行擦除操作NAND的擦除單元更小，相應的擦除電路更少接口差別NORflash帶有SRAM接口，線性尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)NANDflash使用復用接口和控制IO多次尋址存取數(shù)據(jù)NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的塊，這一點有點像硬盤管理，此類操作易于取代硬盤等類似的塊設備FLASH存儲器接口SDRAM存儲器接口本節(jié)提要132546基于ARM的硬件系統(tǒng)體系結構存儲器接口設計網(wǎng)絡接口設計I/O接口設計人機交互接口設

7、計其它通訊接口設計嵌入式開發(fā)板與PC機的串行通訊嵌入式開發(fā)板和PC機的通訊電纜可以按照如圖所示的方式連接。2410的UARTS3C2410A的UART(UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter)提供了三個獨立的異步串行I/O口，每一個都可以工作在中斷模式或DMA模式，即UART可以產(chǎn)生中斷或DMA請求以在CPU和UART之前傳送數(shù)據(jù)，使用系統(tǒng)時鐘，UART最高可以支持230.4Kbps的位傳輸率。如果采用外部帶時鐘的UART，則UART可以實現(xiàn)更高速度的傳輸；每

8、個UART包括2個16Byte的接收/發(fā)送FIFO。UART控制框圖字符串行輸出格式發(fā)送前：線路處于空閑狀態(tài)，連續(xù)發(fā)送“1”開始發(fā)送：首先，發(fā)送一位起始位“0”然后，發(fā)送連續(xù)的二進制位，數(shù)據(jù)位可以為5、6、7、8隨后，緊跟一位奇偶校驗位（可選擇奇/偶/無校驗）最后，發(fā)送停止位“1”，可以有1位、1.5位或2位停止位串行通訊硬件規(guī)范及連接方法RS-232C物理特征：DB-25DB-15DB-9信號連線：保護地、TX