基于ARM的嵌入式系統(tǒng)板級設(shè)計(jì)的原理、方法及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 06:40
本課題以ARM7TDMI系列微處理器—S3C4480為核心,構(gòu)建了基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺,并且圍繞平臺硬件和uClinux操作系統(tǒng),針對ARM體系結(jié)構(gòu)、平臺硬件電路設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)移植、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和上層應(yīng)用開發(fā)等諸多方面進(jìn)行了較為深入的研究。 課題根據(jù)平臺功能需求設(shè)計(jì)了具體硬件,盡量做到必要、全面和典型。從基本系統(tǒng)入手(包括CPU與SDRAM、CPU與Flash的電路設(shè)計(jì),相關(guān)寄存器設(shè)置等),詳細(xì)介紹了平臺硬件電路的設(shè)計(jì)原理和注意事項(xiàng);以uClinux為例,重點(diǎn)探討了嵌入式操作系統(tǒng)基于該平臺的板級移植,尤其針對Bootloader進(jìn)行了重新定制(因?yàn)椴煌挠布脚_具有不同的硬件環(huán)境);在軟件設(shè)計(jì)方面,著重于底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)和上層嵌入式WebServer的實(shí)現(xiàn),以及動(dòng)態(tài)Web交互。 本文在詳細(xì)闡述嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法的同時(shí),通過一“自助型網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器”的設(shè)計(jì)實(shí)例,梳理了基于ARM的嵌入式系統(tǒng)板極設(shè)計(jì)的原理和關(guān)鍵技術(shù)。本文所述原理和方法對于各種嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,具有通用性,有一定的指導(dǎo)意義。
【文章來源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
1.1.1SDRAM電路設(shè)計(jì)sDARM[6][7][9]對應(yīng)普通Pc機(jī)中的內(nèi)存,其主要作用是作為代碼執(zhí)行區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)存在。因此SDRAM的電路設(shè)計(jì)又是基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。圖1一1所示為CPU與SDRAM的具體硬件連接。要實(shí)現(xiàn)圖示電路的正確設(shè)計(jì),主要有以下幾點(diǎn)需要搞清楚:vePu(s3e44Bo)的存儲器地址映射機(jī)制;表1一1所示為44BO可操作空間的地址分布情況,由表中可知用于操作SDRAM的片選信號是nGes6和noes7,對應(yīng)的地址范圍分別是oxoe00000o~oxooFFFFFF和ox0E000000一oxoFFFrFFF。在這里選用noes6作為soRAM(HY57V641620G)器件的片選信號,考慮到其實(shí)際容量64MBi(st即SMB),因此sDARM真正的地址范圍是
測試邏輯電路,并且開放了接口信號,可以很方便地進(jìn)行仿真調(diào)試電路設(shè)計(jì),而在具體硬件設(shè)計(jì)時(shí)只需要給信號線提供必要的上拉電阻即可。圖1一3所示為基本系統(tǒng)最終實(shí)物效果圖,左側(cè)為cPu(3sc44B0),右側(cè)為sn以M(Hvs7v64i62oHe)+rlash(Zsr32oe3孤100),面積:67.smmx52.2mm,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了嵌入式系統(tǒng)對硬件體積封裝的要求。圖1一3基本系統(tǒng)實(shí)物圖1.2人機(jī)對話接口電路設(shè)計(jì)在基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢之后,就應(yīng)該考慮進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐鈬鷶U(kuò)展,以豐富系統(tǒng)功能。其中人機(jī)交互是必不可少的,包括LCD和矩陣鍵盤兩部分,一方面利用LCD顯示運(yùn)行結(jié)果和必要的提示信息
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]嵌入式系統(tǒng)低功耗電路設(shè)計(jì)[J]. 張健,劉永民. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2005(06)
[2]帶ARM核的嵌入式微處理器技術(shù)特點(diǎn)分析與應(yīng)用研究[J]. 劉林山,鄭愛紅. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2005(11)
[3]基于44B0平臺的uC-Linux Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)方法研究[J]. 王羲,任琦梅. 微計(jì)算機(jī)信息. 2005(03)
[4]嵌入式Linux下驅(qū)動(dòng)STN彩色LCD的設(shè)計(jì)[J]. 閆曉偉,吳光敏. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2004(21)
[5]嵌入式Linux系統(tǒng)及其應(yīng)用前景[J]. 王卓,包杰. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2004(05)
[6]一種基于uClinux嵌入式彩色液晶顯示的實(shí)現(xiàn)[J]. 劉少君,黃道平,殷惠莉,鄔依林. 電子工程師. 2004(03)
[7]uClinux下動(dòng)態(tài)Web技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 劉國梅,鄭安平. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2004(02)
[8]基于uClinux嵌入式系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的研究[J]. 龔彬,吳平,劉維亞,王遵立. 電子工程師. 2004(01)
[9]基于ARM7TDMI的uClinux移植[J]. 陳堅(jiān)華,范燕,冉立新,陳抗生. 電子器件. 2003(01)
[10]嵌入式Linux下彩色LCD驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 許慶豐. 電子產(chǎn)品世界. 2003(Z2)
本文編號:2927398
【文章來源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
1.1.1SDRAM電路設(shè)計(jì)sDARM[6][7][9]對應(yīng)普通Pc機(jī)中的內(nèi)存,其主要作用是作為代碼執(zhí)行區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)存在。因此SDRAM的電路設(shè)計(jì)又是基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。圖1一1所示為CPU與SDRAM的具體硬件連接。要實(shí)現(xiàn)圖示電路的正確設(shè)計(jì),主要有以下幾點(diǎn)需要搞清楚:vePu(s3e44Bo)的存儲器地址映射機(jī)制;表1一1所示為44BO可操作空間的地址分布情況,由表中可知用于操作SDRAM的片選信號是nGes6和noes7,對應(yīng)的地址范圍分別是oxoe00000o~oxooFFFFFF和ox0E000000一oxoFFFrFFF。在這里選用noes6作為soRAM(HY57V641620G)器件的片選信號,考慮到其實(shí)際容量64MBi(st即SMB),因此sDARM真正的地址范圍是
測試邏輯電路,并且開放了接口信號,可以很方便地進(jìn)行仿真調(diào)試電路設(shè)計(jì),而在具體硬件設(shè)計(jì)時(shí)只需要給信號線提供必要的上拉電阻即可。圖1一3所示為基本系統(tǒng)最終實(shí)物效果圖,左側(cè)為cPu(3sc44B0),右側(cè)為sn以M(Hvs7v64i62oHe)+rlash(Zsr32oe3孤100),面積:67.smmx52.2mm,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了嵌入式系統(tǒng)對硬件體積封裝的要求。圖1一3基本系統(tǒng)實(shí)物圖1.2人機(jī)對話接口電路設(shè)計(jì)在基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢之后,就應(yīng)該考慮進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐鈬鷶U(kuò)展,以豐富系統(tǒng)功能。其中人機(jī)交互是必不可少的,包括LCD和矩陣鍵盤兩部分,一方面利用LCD顯示運(yùn)行結(jié)果和必要的提示信息
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]嵌入式系統(tǒng)低功耗電路設(shè)計(jì)[J]. 張健,劉永民. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2005(06)
[2]帶ARM核的嵌入式微處理器技術(shù)特點(diǎn)分析與應(yīng)用研究[J]. 劉林山,鄭愛紅. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2005(11)
[3]基于44B0平臺的uC-Linux Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)方法研究[J]. 王羲,任琦梅. 微計(jì)算機(jī)信息. 2005(03)
[4]嵌入式Linux下驅(qū)動(dòng)STN彩色LCD的設(shè)計(jì)[J]. 閆曉偉,吳光敏. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2004(21)
[5]嵌入式Linux系統(tǒng)及其應(yīng)用前景[J]. 王卓,包杰. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2004(05)
[6]一種基于uClinux嵌入式彩色液晶顯示的實(shí)現(xiàn)[J]. 劉少君,黃道平,殷惠莉,鄔依林. 電子工程師. 2004(03)
[7]uClinux下動(dòng)態(tài)Web技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 劉國梅,鄭安平. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2004(02)
[8]基于uClinux嵌入式系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的研究[J]. 龔彬,吳平,劉維亞,王遵立. 電子工程師. 2004(01)
[9]基于ARM7TDMI的uClinux移植[J]. 陳堅(jiān)華,范燕,冉立新,陳抗生. 電子器件. 2003(01)
[10]嵌入式Linux下彩色LCD驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 許慶豐. 電子產(chǎn)品世界. 2003(Z2)
本文編號:2927398
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