【摘要】：隨著嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前各高校都已經(jīng)開(kāi)展不同類(lèi)型的嵌入式系統(tǒng)課程,并制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法。但是ARM系列的處理器不斷快速發(fā)展,ARM11系列處理器已經(jīng)成為目前主流的處理器,而目前大部分高校仍然采用基于ARM7, ARM9系列處理器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。雖然市場(chǎng)上已有多種類(lèi)型的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái),但是大部分開(kāi)平臺(tái)都不是針對(duì)高校嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的,該開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要提供一些適合軟件開(kāi)發(fā)的功能模塊,而高校所需要的是兼有多種嵌入式基礎(chǔ)硬件實(shí)驗(yàn),同時(shí)又可以進(jìn)行嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 本課題任務(wù)目標(biāo)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于ARM11的嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的硬件電路。根據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用范圍及使用對(duì)象,對(duì)平臺(tái)功能需求進(jìn)行分析,然后制定嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)方案,采用“核心板+擴(kuò)展板”層次模塊化設(shè)計(jì)模式,基于ARM11的嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)可以完成基本硬件實(shí)驗(yàn)、嵌入式軟件實(shí)驗(yàn)和嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。 核心板主要實(shí)現(xiàn)最小硬件系統(tǒng),在綜合考慮系統(tǒng)運(yùn)算能力,擴(kuò)展接口及成本因素后,選擇三星公司的S3C6410處理器,核心板的實(shí)現(xiàn)需要結(jié)合信號(hào)完整性理論知識(shí),屬于本課題的難點(diǎn)內(nèi)容。 擴(kuò)展板主要實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的各種功能,集成了各個(gè)硬件模塊,如電源、LCD觸摸屏、GPS導(dǎo)航等。在系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)BootLoader引導(dǎo)程序、Linux操作系統(tǒng)和根文件系統(tǒng)的移植,同時(shí)移植硬件驅(qū)動(dòng)程序以及主要應(yīng)用程序。 最后完成嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的硬件電氣性能測(cè)試和功能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明完成了本課題任務(wù)。
【圖文】：

正是本課題開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的初衷，因此系統(tǒng)元器件選型購(gòu)買(mǎi)時(shí)要考慮設(shè)計(jì)成本價(jià)格、元器件通用性及性能，設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體方案時(shí)也要考慮硬件資源的完整性及豐富性。基于ARMll的嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)如圖2一1所示。州跑馬燈控制實(shí)驗(yàn)…1數(shù)碼管控制實(shí)驗(yàn)…側(cè)鍵盤(pán)控制實(shí)驗(yàn)}定定時(shí)器及PWM控制實(shí) 實(shí) 驗(yàn) 驗(yàn) 驗(yàn) 豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁 {{{{{{{直流電機(jī)及步進(jìn)電機(jī) 機(jī) }}}}}}}控制實(shí)驗(yàn) 驗(yàn) 通 通通通訊交互類(lèi)型實(shí)驗(yàn) 驗(yàn) LLLCD觸摸屏控制實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)GGGPS導(dǎo)航實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)，，，，，，，，，，，，，， ，，讀寫(xiě)sD卡、u盤(pán)實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)硬硬件驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn) 驗(yàn) 驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)……女口oPs車(chē)載導(dǎo)航，無(wú) 無(wú) 「「線視頻監(jiān)控設(shè)備等嵌 嵌 入 入式產(chǎn)品 品 圖2一1基于ARMn的嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)框圖2.2系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，為了降低硬件電路的調(diào)試難度，盡可能提供較多的外設(shè)接口，本課題采用“核心板十?dāng)U展板”層次模塊化設(shè)計(jì)方案。核心板主要實(shí)現(xiàn)最小硬件系統(tǒng)，主要包含處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊等模塊，并且處理器的功能引腳通過(guò)接插件對(duì)外擴(kuò)展。擴(kuò)展板集成多種硬件模塊，通過(guò)接插件與核心板共同構(gòu)成功能強(qiáng)大

sIRFlll芯片組解決方案，容易嵌入到手持設(shè)備。(2)串口模塊:用于系統(tǒng)的前期軟件調(diào)試、連接外圍器現(xiàn)串口通信。(3)以太網(wǎng)模塊:實(shí)現(xiàn)有線的網(wǎng)絡(luò)通信，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)前下載Linux內(nèi)核和文件系統(tǒng)鏡像。(4)音頻模塊:系統(tǒng)擴(kuò)展有話筒與揚(yáng)聲器，用來(lái)播放錄制(5)USB接口:嵌入式處理器53C6410具有USB接口，系統(tǒng)至關(guān)重要的接口，通過(guò)USB接口擴(kuò)展許多應(yīng)用可連接Wi一Fi模塊、3G模塊、藍(lán)牙、攝像頭及U盤(pán)模塊。(6)Wi一Fi模塊:實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。(7)SD卡接口:實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器擴(kuò)展，存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(8)電源模塊及功能擴(kuò)展接插件:電源模塊產(chǎn)生系統(tǒng)工源;擴(kuò)展接插件可以連接其他外部設(shè)備。(9)LCD觸摸屏:提供人機(jī)交互方式，并且可以顯示重要魔而面幾匡藏豹廠}GPS模塊一}串口屬sD卡’}曰州伙從側(cè)冰’沙人」U且口1大叭{一甲目呵。L，戶(hù)一
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.12

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 簡(jiǎn)陽(yáng);嵌入式系統(tǒng)電源管理關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];北方工業(yè)大學(xué);2012年

2 鄧世洋;基于壓縮感知的ARM嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)[D];太原科技大學(xué);2012年

3 楊博;一種基于ARM的手持測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)艦船研究院;2012年

4 崔京偉;溫室大棚的無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];太原科技大學(xué);2013年

5 席作鵬;基于嵌入式服務(wù)器的污水泵站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];太原科技大學(xué);2013年

6 徐德龍;基于ARM的壓縮天然氣加氣機(jī)控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2013年

7 潘玲嬌;噪聲信號(hào)定位的同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南京信息工程大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2667383