嵌入式讲座04--arm系统硬件设计

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1、嵌入式系统设计彭刚penggang@whcreate.com13245硬件系统的调试67ARM嵌入式系统硬件设计ARM9系统开发举例嵌入式系统开发步骤印刷电路板的设计硬件抗干扰经验ARM7系统开发举例嵌入式系统软硬件框架嵌入式系统软硬件框架嵌入式微处理器SDRAMROMI/OA/DD/A人机交互接口通用接口实时操作系统(RTOS)图形用户接口BSP/HAL板极支持包/硬件抽象层文件系统应用程序嵌入式系统硬件层OS层驱动层应用层软件硬件串口、并口、USB、以太网等LED、LCD、触摸屏、鼠标、键盘等Linux、uCLinux

2、、uC/OS-II等嵌入式系统的开发步骤嵌入式系统的开发步骤系统需求分析：确定设计任务和目标，并提炼出设计规格说明书，作为正式设计指导和验收的标准。系统的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。功能性需求是系统的基本功能，如输入输出信号、操作方式等；非功能需求包括系统性能、成本、功耗、体积、重量等因素。体系结构设计：描述系统如何实现所述的功能和非功能需求，包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以及系统的软件、硬件选型等。一个好的体系结构是设计成功与否的关键。嵌入式系统的开发步骤硬件/软件协同设计：基于体系结构，对系统的软件

3、、硬件进行详细设计。为了缩短产品开发周期，设计往往是并行的。系统集成：把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起，进行调试，发现并改进单元设计过程中的错误。系统测试：对设计好的系统进行测试，看其是否满足规格说明书中给定的功能要求。系统硬件组成采用三星公司生产的S3C44B0（ARM7），分析某个ARM嵌入式系统的硬件设计步骤、实现细节以及调试技巧等。S3C44B0X4MBFlash(BIOS)USB接口RS-232接口JTAG调试端口LCD显示及触摸屏键盘接口以太网接口音频接口基于ARM7TDMI的32位微处理器Samsung

4、S3C44B0X4MBFlash(BIOS)USB接口RS-232接口JTAG调试端口LCD显示及触摸屏以太网接口音频接口8MBSDRAM系统内存硬件配置CPU:S3C44B0X，Arm7TDMI，工作频率66MHzFALSH:4MbytesFlash(1X2MX16位)SDRAM:8MbytesSDRAM(1X4MX16位)6英寸，320＊240＊256色LCD显示器+触摸屏键盘1个10M以太网口1个USB1.1接口2个RS-232C串行接口14针JTAG接口4个可编程的LED指示灯1个七段数码显示管蜂鸣器2个外部中断测

5、试按钮IIS音频接口，立体声录、放音1个I2C接口的EEPROMS3C44B0X微处理器体系结构框图S3C44B0X微处理器管脚定义图S3C44B0X片上资源ARM7TDMI核、工作频率66MHz；8KBCache，外部存储器控制器；LCD控制器；4个DMA通道；2通道UART、1个多主I2C总线控制器、1个I2S总线控制器；5通道PWM定时器及一个内部定时器；71个通用I/O口；8个外部中断源；8通道10位ADC；实时时钟等。S3C44B0X特性内核:2.5VI/O:3.0V到3.6V最高为66MHzS3C44B0X芯片

6、及引脚分析S3C44B0X共有160只引脚，采用LQFP封装具有大量的电源和接地引脚，以及地址总线、数据总线和通用I/O口，以及其他的专用模块如UART、IIC等接口在硬件系统的设计中，应当注意芯片引脚的类型，S3C44B0X的引脚主要分为三类，即：输入（I）、输出（O）、输入/输出（I/O）输出类型的引脚主要用于S3C44B0X对外设的控制或通信，由S3C44B0X主动发出，这些引脚的连接不会对S3C44B0X自身的运行有太大的影响输入/输出类型的引脚主要是S3C44B0X与外设的双向数据传输通道S3C44B0X的引脚信

7、号描述－总线控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－DRAM/SDRAM/SRAM输入S3C44B0X的引脚信号描述－LCD控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－TIMER/PWM控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－中断控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－DMA控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－UART控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－IIC-BUS控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－IIS-BUS控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－SIO控制信号S3C44B0X的引脚信号描述－ADCS3C4

8、4B0X的引脚信号描述－GPIOS3C44B0X的引脚信号描述－复位和时钟信号S3C44B0X的引脚信号描述－JTAG测试逻辑S3C44B0X的引脚信号描述－电源复位后的S3C44B0X的存储器映射表S3C44B0X存储系统的特征支持数据存储的大/小端选择(通过外部引脚进行选择)地址空间：具有8个存储