基于arm嵌入式系统的硬件电路设计

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1、1绪论21.1设计目的与意义21.2目标和总体方案32嵌入式ARM发展简介32」嵌入式系统硬件的发展32.2ARM内核分类52.2.1ARM752.2.2ARM952.2.3ARM1052.2.4StrongARM62.2.5Xscale62.3ARMTDMI简介63硬件的设计73」ARM模块核心电路设计73.1.1Flash芯片介绍及硕件连接73.1.2SDRAM芯片介绍及硬件连接83.1.3处理器启动方式选择93.1.4复位及时钟电路93.2嵌入式系统外围电路设计103.2.1按键电路设计103.2.3SD卡接口电路设计113.2.4LCD与触摸屏设计113.2.5USB接口设计1

2、23.2.6串行接口设计133.2.7电源设计154基于ARM的硬件电路应用仿真164.1Proteus介绍164.1Keil介绍174.2LCD液晶显示模块仿真174.4串口仿真194.5设计小结20总结21致谢22参考文献23基于ARM嵌入式系统的硬件电路设计摘要：采用ARM微处理器设计了嵌入式系统硬件开发平台，给出了硬件结构设计思路，着重分析了硕件的组成和功能，FLASH芯片，SDRAM芯片，复位及时钟电路，按键电路，SD卡接口电路设计，UART接口，含触摸屏的LCD接口电路的设计方法，并总结了嵌入式系统测试和调试的基本方法。在设计当屮仿真了以ARM为核心的温室环境参数温度、湿度

3、测量系统。还使用Proteus对做岀的硬件进行了仿真，使用了Keil把编写好的C程序转化成HEX文件，将HEX文件放入Proteus中,系统能正常运行。关键词：嵌入式系统；ARM；硬件设计1绪论1.1设计目的与意义目的：本次设计主要目的是设计出一个嵌入式硕件系统，让我学习到了许多电路的设计中应该注意的许多事项，了解到在一个嵌入式系统中各个电路的作用，还有在电路屮各器件的应用。仿真一个以ARM为核心，测试LCD液晶显示能否正常工作。意义：由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系统，内核只有SKB,而Wi

4、ndows的内核则要大得多。嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。即使在同一品牌、同一•系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改⑴。同吋针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级"是完全不同的概念。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。这是嵌入式软件的基本要求，而口软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实吋性。由于其木身不具备自主开发能力，即使设计

5、完成以后，用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硕件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS(Real-Time即eratingSystem)开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量⑵。1.2目标和总体方案1.了解嵌入式系统硬件

6、总体结构。2•学习基于ARM内核处理器的破件体系结构和功能原理。3.通过对QT2440和广嵌2410开发板的研究，掌握嵌入式硬件开发的基本知识。4.在ARM处理器基础上添加串口、USB、SD卡等一些常用的嵌入式外围电路，画出电路图。2嵌入式ARM发展简介2.1嵌入式系统硬件的发展随着计算机技术、微电子技术和网络技术的迅速发展，嵌入式系统在工农业等诸多领域得到了广泛的应用。传统的8位单片机己经暴露了木身资源有限的缺点，越来越不能适应日渐复杂的应用需求，而随着32位处理器价格的不断下降,采用更高性能的32位处理器作为嵌入式系统的核心成为更加合理的选择。ARM处理器是目前公认的业界领先的32

7、位嵌入式RISC微处理器，已成为许多行业嵌入式解决方案的RISC标准⑶。作为全球性RISC标准的缔造者，ARM在嵌入式处理器领域中的霸主地位早已为大家所公认，目前行业中90%以上的嵌入式产品中都采用的是ARM系列的处理器。由于ARM公司本身是向芯片制造商提供知识产权，优异的体系结构和开放的平台，这就使得ARM处理器的应用更加广泛，包括三星、AtmekST、TI等行业内各大著名厂商和领军企业，都同时投入了大量的人力研究ARM内核的处理器，这也为A