六、基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计.ppt

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1、嵌入式系统设计与实例开发——ARM与C/OS-Ⅱ第六讲基于ARM的硬件系统结构设计电子信息学系本节提要132546基于ARM的硬件系统体系结构存储器接口设计网络接口设计I/O接口设计人机交互接口设计其它通讯接口设计基于ARM的硬件设计主要介绍基于ARM7的嵌入式硬件开发平台的设计方法，包括结构、主要接口、存储器选用方案以及外设、显示等方面的内容。嵌入式硬件开发平台的体系结构外围存储器接口设计方法键盘、LCD等人机交互接口的设计触摸屏的设计以太网设计CAN总线设计SamsungS3C44B0XSamsungS3C44B0X微处理器是三星公司专为

2、手持设备和一般应用提供的高性价比和高性能的微控制器解决方案，它使用ARM7TDMI核，工作在66MHZ。为了降低系统总成本和减少外围器件，这款芯片中还集成了下列部件：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IIS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、实时时钟、8通道10位ADC等。基于ARM的嵌入式硬件平台体系结构基于ARM架构的32位微处理器SamsungS3C44B0X2MBNORFlash(BIOS)8MBSDRM(系统内

3、存)16MBNANDFlash(硬盘）USB接口PDIUSBD12两个RS-232串行通信接口JTAG调试端口LCD显示键盘输入TCP/IP协议CANBUS芯片体系结构S3C44B0X存储系统的特征支持数据存储的大/小端选择(通过外部引脚和程序进行选择)地址空间：具有8个存储体，每个存储体可达32Mb，总共可达256MB。对所有存储体的访问大小均可进行改变（8位／16位／32位）8个存储体中，Bank0－Bank5可支持ROM、SRAM；Bank6、Bank7可支持ROM、SRAM和FP／EDO／SDRAM等。复位后的S3C44B0X的存储器映

4、射表32MB32MB32MB32MB32MB28MB256MBSA[27:0]可存取区域特殊功能寄存器（4MB）SROM（nGCS0）SROM（nGCS1）SROM（nGCS2）SROM（nGCS3）SROM（nGCS4）SROM（nGCS5）SROM/DRAM/SDRAM（nGCS6）SROM/DRAM/SDRAM（nGCS7）0x1000_00000x0e00_00000x0c00_00000x0e00_00000x0800_00000x0600_00000x0400_00000x0200_00000x01c0_00000x0000_000

5、02MB/4MB/8MB/16MB/32MB2MB/4MB/8MB/16MB/32MB系统的存储空间分配Bank0:1片2MBNORFlash，放置系统引导程序，系统上电复位后，PC指针自动指向Bank0的第一个单元，进行系统自举。。Bank1：K9F2808（三星16MbyteFlash），非线性寻址。具体的时序可以参考K9F2808的datasheetBank2：PDIUSBD12。USB设备端接口芯片，占用系统外部中断0。8位数据总线。Bank3、Bank4未接设备。可以供扩展使用Bank5：RTL8019AS，ISA总线兼容的10M以太

6、网（PHY＋MAC层）控制芯片。占用系统外部中断1，16位数据总线；扩展IO口Bank6：SDRAM，起始地址为0xC000000。在SDRAM中，前512Kbyte的空间划分出来，作为系统的LCD显示缓冲区使用（更新其中的数据，就可以更新LCD的显示）。系统的程序存储空间从0xC080000开始。也就是，引导系统的时候，需要把system.bin文件复制到0xC080000开始的地址空间，把PC指针指向0xC080000。Bank7：未使用。可以扩展另一片SDRAM，或者其他的外设。系统的同步串行口（SIO），连接着触摸屏控制芯片FM7843

7、（与ADS7843完全兼容）；CAN总线控制芯片MCP2510；Max504（D/A）；键盘和LED扫描芯片ZLG7289。在同步串行口上，还可以扩展其他的芯片。通过IO口控制设备的片选信号（CS）来防止设备的冲突。注：系统的外部总线主要有16位和8位。原理图设计的时候需要注意16总线和8位总线的区别。在连接不同总线宽度的外设，地址是否需要依次向后错位。本节提要132546基于ARM的硬件系统体系结构存储器接口设计网络接口设计I/O接口设计人机交互接口设计其它通讯接口设计S3C44B0X与FLASH的连接（HalfWord方式）使用Bank0上

8、的1片2MBflash来放置系统BIOS，系统上电以后，PC指针自动指向Bank0的第一个单元，开始进行系统自举。系统自举完成以后，便从硬盘中将系统文