基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计 课件.ppt

《基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计 课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、嵌入式系统设计与实例开发——基于32位微处理器与实时操作系统第五章基于ARM的硬件系统结构设计本节提要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通用设计原则（总线）总线的概念CPU和外部设备之间数据传输的一组共享数据线总线的分类芯片级总线（CPU内部总线）板卡级总线（CPU与其它高速功能部件连接总线）I/Ｏ总线（系统与I/O设备互连总线）总线特性物理特性（总线根数、插头、形状、引脚线排列）功能特性（每一根线的功能，地址、数据、控制总线）电气特性（IN/OUT，TTL/CMOS电平）

2、时间特性（信号的时序关系）通用设计原则（总线）总线的连接方式单总线通用设计原则（总线）总线的连接方式双总线通用设计原则（总线）总线的连接方式三总线通用设计原则（总线）总线的连接方式多总线结构逻辑示意图CPU低速设备桥高速总线存储器高速设备键盘低速总线通用设计原则（总线）AMBAAdvancedMicrocontrollerBusArchitecture是ARM公司设计的一种用于高性能嵌入式系统的总线标准免费标准，可免费从ARM公司获得，在基于ARM处理器内核的SoC设计中，已成为实事上的工业标准。AMBA是一个多总线标准AHB（AdvancedHig

3、h-performanceBus）ASB（AdvancedSystemBus）APB（AdvancedPeripheralBus）AHB主要用以满足CPU和存储器之间的大带宽要求，而系统的低速设备则连接在低带宽总线APB上。系统总线（AHB）和外设总线（APB）之间通过一个桥接器（AHB-APBBridge）进行连接。通用设计原则（总线）P146ARM总线AMBA2.0AHB(ASB)连接高速设备APB连接低速设备功率低，接口简单通过APB桥与AHB连接ARM920T内核结构S3C2410的内部结构ARM9TDMI-SCPUAHBToVPB桥EMCV

4、ICI2C串行接口SPI串行接口UART0&1看门狗定时器系统控制外部中断TIMER0/1ADC通用I/OPWM0实时时钟SRAMFlashAHB总线ARM9局部总线系统功能VPB总线芯片内部结构系列微控制器包含4大部分：支持仿真的ARM9TDMI-SCPU1与片内存储器控制器接口的ARM9局部总线2与中断控制器接口的AMBA高性能总线(AHB)3连接片内外设功能的VLSI外设总线(VPB)4实验平台的体系结构2410核心资源总线隔离驱动168Pin扩展槽网卡设备LCD驱动音频电路串口设备USB设备PCMCIAIDE/CF卡SD卡接口IO扩展电机等其

5、他资源局部总线扩展总线读写总线的时序图稳态ReadWrite稳态本节提要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存储系统概述P148存储器及存储系统机制高速缓存（cache）5～10倍1000倍高速缓存（cache）存储系统虚拟存储器虚拟地址存储系统段式管理页式管理段页式管理CPUMMU主存辅助存储器逻辑地址物理地址交换数据1.片内存储器2.片外存储器3.存储器映射4.预取指中止和数据中止异常5.存储器重映射及引导块6.启动代码相关部分补充：存储器寻址补充：存储器寻址1.片内存储

6、器2.片外存储器3.存储器映射4.预取指中止和数据中止异常5.存储器重映射及引导块6.启动代码相关部分例：LPC2000系列微处理器的片内储存器大小1MB512KB64KB32KB256KB128KB64KB32KB16KBLPC2104LPC2114LPC2119LPC2134LPC2144LPC22128KBLPC2210LPC2290LPC2220LPC2880片内SRAM0KB4KB2KB16KB8KBLPC2124LPC2194LPC2129LPC2214LPC2292LPC2294LPC2136LPC2146LPC2103LPC2131L

7、PC2141LPC2101LPC2102LPC2105LPC2106LPC2132LPC2142LPC2138LPC2148LPC2888片内FlashLPC2101LPC2102LPC2103LPC2131LPC2141LPC2210LPC2290LPC2132LPC2142LPC2104LPC2114LPC2119LPC2134LPC2144LPC2212LPC2124LPC2194LPC2129LPC2214LPC2292LPC2294LPC2105LPC2136LPC2146LPC2220LPC2880LPC2138LPC2148LPC210

8、6LPC2888片内存储器ARM微处理器内部都带有容量不等的Flash，这为ARM芯片的单片应用带来可能。片