【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)開展不同類型的嵌入式系統(tǒng)課程,并制定相應(yīng)的實驗教學(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系列處理器的實驗平臺。雖然市場上已有多種類型的嵌入式開發(fā)平臺,但是大部分開平臺都不是針對高校嵌入式系統(tǒng)實驗設(shè)計的,該開發(fā)平臺主要提供一些適合軟件開發(fā)的功能模塊,而高校所需要的是兼有多種嵌入式基礎(chǔ)硬件實驗,同時又可以進行嵌入式軟件開發(fā)的實驗開發(fā)平臺。 本課題任務(wù)目標(biāo)是設(shè)計并實現(xiàn)基于ARM11的嵌入式實驗開發(fā)平臺的硬件電路。根據(jù)平臺的應(yīng)用范圍及使用對象,對平臺功能需求進行分析,然后制定嵌入式實驗開發(fā)平臺硬件設(shè)計方案,采用“核心板+擴展板”層次模塊化設(shè)計模式,基于ARM11的嵌入式實驗開發(fā)平臺可以完成基本硬件實驗、嵌入式軟件實驗和嵌入式操作系統(tǒng)實驗。 核心板主要實現(xiàn)最小硬件系統(tǒng),在綜合考慮系統(tǒng)運算能力,擴展接口及成本因素后,選擇三星公司的S3C6410處理器,核心板的實現(xiàn)需要結(jié)合信號完整性理論知識,屬于本課題的難點內(nèi)容。 擴展板主要實現(xiàn)嵌入式實驗開發(fā)平臺的各種功能,集成了各個硬件模塊,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,同時移植硬件驅(qū)動程序以及主要應(yīng)用程序。 最后完成嵌入式實驗開發(fā)平臺的硬件電氣性能測試和功能測試,測試結(jié)果表明完成了本課題任務(wù)。
【圖文】：

正是本課題開發(fā)設(shè)計的初衷，因此系統(tǒng)元器件選型購買時要考慮設(shè)計成本價格、元器件通用性及性能，設(shè)計系統(tǒng)整體方案時也要考慮硬件資源的完整性及豐富性�；贏RMll的嵌入式實驗開發(fā)平臺的功能結(jié)構(gòu)如圖2一1所示。州跑馬燈控制實驗…1數(shù)碼管控制實驗…側(cè)鍵盤控制實驗}定定時器及PWM控制實 實 驗 驗 驗 豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁 {{{{{{{直流電機及步進電機 機 }}}}}}}控制實驗 驗 通 通通通訊交互類型實驗 驗 LLLCD觸摸屏控制實驗 驗GGGPS導(dǎo)航實驗 驗，，，，，，，，，，，，，， ，，讀寫sD卡、u盤實驗 驗硬硬件驅(qū)動開發(fā)實驗 驗 驗驗驗驗驗驗驗驗驗驗驗驗……女口oPs車載導(dǎo)航，無 無 「「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的嵌入式實驗開發(fā)平臺功能結(jié)構(gòu)框圖2.2系統(tǒng)硬件方案設(shè)計根據(jù)本課題的設(shè)計的重點和難點問題，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)計方案。核心板主要實現(xiàn)最小硬件系統(tǒng)，主要包含處理器模塊和存儲器模塊等模塊，并且處理器的功能引腳通過接插件對外擴展。擴展板集成多種硬件模塊，通過接插件與核心板共同構(gòu)成功能強大

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:實現(xiàn)有線的網(wǎng)絡(luò)通信，在系統(tǒng)開發(fā)前下載Linux內(nèi)核和文件系統(tǒng)鏡像。(4)音頻模塊:系統(tǒng)擴展有話筒與揚聲器，用來播放錄制(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USB接口擴展許多應(yīng)用可連接Wi一Fi模塊、3G模塊、藍牙、攝像頭及U盤模塊。(6)Wi一Fi模塊:實現(xiàn)平臺的無線網(wǎng)絡(luò)通信。(7)SD卡接口:實現(xiàn)系統(tǒng)的存儲器擴展，存儲實驗數(shù)據(jù)(8)電源模塊及功能擴展接插件:電源模塊產(chǎn)生系統(tǒng)工源;擴展接插件可以連接其他外部設(shè)備。(9)LCD觸摸屏:提供人機交互方式，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，戶一
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP368.12

【引證文獻】

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1 簡陽;嵌入式系統(tǒng)電源管理關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(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的手持測試設(shè)備設(shè)計與實現(xiàn)[D];中國艦船研究院;2012年

4 崔京偉;溫室大棚的無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與研究[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[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控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計[D];北京郵電大學(xué);2013年

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

本文編號：2667383