【摘要】： ARM嵌入式技術(shù)在工業(yè)和生活中正得到越來越廣泛的應(yīng)用,為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的需求,滿足為社會(huì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要,高校通信類和電子類專業(yè)開設(shè)ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程及其實(shí)驗(yàn)課程將成為趨勢(shì)。在課程中設(shè)置合理實(shí)驗(yàn),可以有效提高學(xué)生的動(dòng)手能力和培養(yǎng)創(chuàng)新性思維,幫助學(xué)生更快、更好地掌握理論和應(yīng)用技術(shù)。 論文設(shè)計(jì)的ARM嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括一塊適合普通高校嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板及其配套的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)針對(duì)一般高校所開設(shè)的ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程的要求而設(shè)計(jì),配套實(shí)驗(yàn)符合教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)課時(shí)的要求。 論文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板主要組成模塊有:最小系統(tǒng),包括控制器模塊、電源模塊、復(fù)位模塊、Flash ROM模塊、SDRAM模塊、JTAG接口等;擴(kuò)展接口,包括LED、鍵盤、RS232串口、I2C接口、液晶模塊、以太網(wǎng)模塊等。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板采用S3C4510B網(wǎng)絡(luò)控制芯片用作控制和信號(hào)處理,使用網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9161和隔離變壓器H1102完成網(wǎng)絡(luò)接入,使用AM29LV160和HY57V641620HG構(gòu)建16位存儲(chǔ)單元,使用AT24C01和PCF8583來構(gòu)建I2C接口,使用MAX232完成TTL電平轉(zhuǎn)換以擴(kuò)展RS232串口,并擴(kuò)展鍵盤和LCD實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)充分考慮了一般高校實(shí)驗(yàn)室的條件和需求,能夠較好地將成本控制在150元左右,有利于在有限的條件下為每個(gè)學(xué)生盡可能的創(chuàng)造動(dòng)手制作PCB的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)板的接口設(shè)計(jì)能夠讓學(xué)生較為方便地開展實(shí)驗(yàn),并考慮了實(shí)驗(yàn)板擴(kuò)展和二次開發(fā)的需要。 論文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套實(shí)驗(yàn)主要有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)�；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生熟悉嵌入式系統(tǒng)的片內(nèi)資源和特殊功能寄存器的配置方法,對(duì)整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)有一定的理解,能編程完成一些簡(jiǎn)單的控制功能;擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)的基本理念,能夠設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)常見的外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序,能夠進(jìn)行操作系統(tǒng)的配置和移植,能夠自行對(duì)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行一定程度的擴(kuò)展;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生提高嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)能力,使學(xué)生能根據(jù)需要設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)??功能的擴(kuò)展模塊,從而使實(shí)驗(yàn)板擴(kuò)展成實(shí)現(xiàn)具體功能的工業(yè)產(chǎn)品�；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括ADS集成環(huán)境實(shí)驗(yàn)、鍵盤實(shí)驗(yàn)(GPIO輸入)、LED實(shí)驗(yàn)(GPIO輸出)、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)、外部中斷實(shí)驗(yàn)、UART串口通信實(shí)驗(yàn)、I2C接口實(shí)驗(yàn)、液晶顯示實(shí)驗(yàn);擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)包括建立交叉編譯環(huán)境實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)編譯實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)移植實(shí)驗(yàn)、以太網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)、TFTP實(shí)驗(yàn)、WEB訪問實(shí)驗(yàn);設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)包括TCP/IP協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)、Web服務(wù)器實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來達(dá)到教學(xué)大綱的要求,并可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入的創(chuàng)新性開發(fā)實(shí)驗(yàn),可以滿足一般高校嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的需要。 論文介紹了嵌入式交叉編譯環(huán)境的建立以及實(shí)驗(yàn)開發(fā)板設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行的調(diào)試。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板移植的嵌入式操作系統(tǒng)為uClinux,采用的Bootloader為U-boot。論文還簡(jiǎn)單介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展方案和二次開發(fā)方案,并對(duì)嵌入式新技術(shù)的發(fā)展做了粗淺的探討。 論文所做的工作以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),是對(duì)普通高校ARM嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的一次有益探索。
【圖文】：

分考慮信號(hào)線應(yīng)盡量等長(zhǎng)，線的走向應(yīng)與信號(hào)走向一致，盡量減少過孔數(shù)量，靠近電源引腳和電源入口處使用電容去藕，使用敷銅作為地，適當(dāng)放置淚滴，加粗電源線等[6-7]。3.2 控制器模塊3.2.1 控制器模塊器件選型和使用系統(tǒng)選用 SAMSUNG 公司的 S3C4510B 控制器采用 ARM7TDMI 核，，支持 32 位的SDRAM 和 Flash ROM，片內(nèi)資源包括 UART 通用串行接口、I2C 接口、可編程 GPI接口、10M/100M 以太網(wǎng)控制器等，工作頻率為 50MHz，采用 208 引腳的 QFP 封裝[8]。成都城隍廟電子市場(chǎng) S3C4510B 零售價(jià)為￥35/顆（含稅）。對(duì)于高校開設(shè)的嵌入式實(shí)驗(yàn)課程而言，S3C4510B 以豐富的接口和資源、不錯(cuò)的性能和低廉的價(jià)格，滿足了實(shí)驗(yàn)課程的基本需求，并且留下了極大的擴(kuò)展空間和二次開發(fā)資源是一個(gè)理想的 ARM 嵌入式實(shí)驗(yàn)板控制器。

11圖 3-3 S3C4510B 模塊3.2.3 控制器模塊 PCB 設(shè)計(jì)S3C4510B 的封裝圖[8]如圖 3-4 所示，為 208 引腳的 QFP 封裝，依照此圖用Protel DXP 的封裝向?qū)?chuàng)建封裝。在畫封裝時(shí)，為了便于以后焊接，可以適當(dāng)將焊盤設(shè)計(jì)得稍微長(zhǎng)一些。幾個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)有引腳間距、輪廓尺寸和焊盤長(zhǎng)度等，需要精確的設(shè)定。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP368.1-4

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 葉文杰;基于SoC的卡拉OK音效處理器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2016年

2 郭維鋒;基于SOPC的熱敏打印控制單元的研制[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

3 丁宇心;基于ATMEL SAM4S16處理器的嵌入式實(shí)踐平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2015年

4 李曄;基于Cortex-A8架構(gòu)嵌入式開發(fā)板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué);2014年

5 白月明;基于SoC FPGA的視頻播放器設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 何曉文;嵌入式二進(jìn)制軟件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的仿真環(huán)境支持[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

7 林賀;農(nóng)村信息化虹終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2623922