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    嵌入式系统的软硬件设计.ppt

    2023.07.31 | admin | 157次围观

    MSN:feather_nj@hotmail.comEmail:weihuafan_nlg@sina.comfeather_135@126.com南京理工大学自动化系2020/3/26南京理工大学自动化系2410X开发板的介绍自主性开放式实验2020/3/26南京理工大学自动化系课程简介培养团队合作精神2020/3/26南京理工大学自动化系实验内容:根据开发板所提供的资源,自行拟制截至时间:现在-6月30日2020/3/26南京理工大学自动化系总结报告(个人承担的工作,工作中遇到了什么问题,如何解决,个人工作的自我评估,对本课程教学的建议)。项每个小组递交一份,须注明每人承担的工作。第项每人递交一份。2020/3/26南京理工大学自动化系上述三项结合后就是每个人的总成绩。2020/3/26南京理工大学自动化系SBC2410X开发板介绍2020/3/26南京理工大学自动化系SBC2410X开发板的介绍(SBC-2410X基于三星公司的ARM处理器S3C2410X,采用层板设计。内部集成ARM920T核,带有全性能的MMU(内存处理单元适用于设计移动手持设备类产品,具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小等优良特性。

    2020/3/26南京理工大学自动化系SBC2410X开发板的介绍(板上集成了64MSDRAM64MNandFlash1MBootFlashRJ-45网卡、音频输入与输出、USBHostUSBslave、标准串口、SD卡插座、用户按键和一些用户灯等设备接口,并且使用2.0mm插针槽引出CPU的大部分信号引脚。在软件上,可使用嵌入式Arm-LinuxWinCE操作系统。2020/3/26南京理工大学自动化系SBC2410X的标准硬件特性序号名称描述CPUSamsungS3C2410X200MHz主频,最高266MhzMBAMDFlashROM64MSamsungNandFlashROMRAM32Mx2SDRAMLAN一个10MEthernetRJ-45接口DB9标准串口USB1.1HostUSB1.1HostAudio一个音频接口,一个音频输入口2020/3/26南京理工大学自动化系SBC2410X的标准硬件特性(序号名称描述RTC外接32.768KHz的晶振,带有备份电池,可保持时钟JTAG20针标准的JTAG接口,主要用来下载,bootloader10SDCardSDCard插座11LED个可编程用户LED(带驱动程序12Keypad13Switch一个电源开关2020/3/26南京理工大学自动化系SBC2410X的标准硬件特性(序号名称描述14Reset一个复位按键15POWER一个开关电源+5V供电16FixedHole内径3mm,外径5mm)17Boardsize120(L)x90(W)mm2020/3/26南京理工大学自动化系SBC-2410X序号名称描述COM1-3142.0mm间距接口直接引出CPU内部三串口KEYBOARD102.0mm间距接口引出CON-LCDLCD/STN液晶屏接口(50真彩液晶屏,含有触摸屏接口CON-GPIOGPIO等接口(362.0mm间距10个中断引脚微处理器与外设大学教程微处理器与外设大学教程,AD输入,SPI接口,2020/3/26南京理工大学自动化系SBC-2410X专有接口特性(序号名称描述BUSCON总线接口(44针地址数据线,14带有16位数据线,25位地址线等信号2020/3/26南京理工大学自动化系SBC-2410X可以扩展三个COM(串口)2020/3/26南京理工大学自动化系USBHOST使用PC常见A型口,USBDEVICE使用B个USB接口,一个作为Host(可配置为Slave式),一个是Slave。

    2020/3/26南京理工大学自动化系SBC-2410X使用+5V直流电源供电,并在电源插座的旁边标明了插座的极性,使用电源开关S600可以控制板上电源系统的2020/3/26南京理工大学自动化系BUSCTRL接口主要为系统总线控制信号,BUSCON主要为地址数据线等。2020/3/26南京理工大学自动化系4个IO方式的用户可编程按键,同时把这些IO出到一个插座上。序号定义序号定义GND10GND2020/3/26南京理工大学自动化系个IO方式的用户可编程LED灯(绿色)。2020/3/26南京理工大学自动化系SBC-2410X引出了剩余资源的引脚供用户扩展之用。CON-GPIO包含10路中断,6输入,1组SPI接口等。2020/3/26南京理工大学自动化系嵌入式系统的发展2020/3/26南京理工大学自动化系各种使用嵌入式技术的电子产品,如:MP3PDA、手机、智能玩具,网络家电、智能家电、车载电子设备等;2020/3/26南京理工大学自动化系2020/3/26南京理工大学自动化系大量嵌入式技术也已经应用于工业控制、数控机床、智能工具、工业机器人、服务机器人等各个行业,正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。

    2020/3/26南京理工大学自动化系2020/3/26南京理工大学自动化系2020/3/26南京理工大学自动化系Internet2020/3/26南京理工大学自动化系2020/3/26南京理工大学自动化系2020/3/26南京理工大学自动化系嵌入式的应用更是涉及金融、航天、电信、网络、信息家电、医疗、工业控制、军事等各个领域,以致一些学者断言嵌入式技术将成为后PC时代的主宰。2020/3/26南京理工大学自动化系根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devicesusedcontrol,monitor,equipment,machinery就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。2020/3/26南京理工大学自动化系一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。即以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系2020/3/26南京理工大学自动化系嵌入式系统的特点嵌入式系统一般应用于小型电子装置,系统资源有限,因此内核较传统的操作系统要小得多;软件的编译下载与系统相结合,“通用”、“升级”的概念一般不适用;没有系统软件和应用软件的区分2020/3/26南京理工大学自动化系嵌入式系统的特点(用户对其中程序功能进行修改必须一套开发工具和环境;开发工具一般基于通用计算机上的软硬件设备以及各种辅助仪器;开发是交替式的。

    2020/3/26南京理工大学自动化系 非实时系统(PDA 硬实时系统(工业和军工系统)2020/3/26 南京理工大学自动化系 嵌入式微处理器(EMPU 微控制器(MCU 数字信号处理器(DSP 片上系统(SOC 2020/3/26南京理工大学自动化系 Embedded Microprocessor Unit 来自于通用处理器(MCU ),核心只保留了与嵌 入式应用有关的功能,并在功耗、功能配置、封 装形式、可靠性等方面进行改进; 缺点:片内周片电路不足,必须配备ROM RAM,总线接口,各种外设接口等; 代表:AM186/88 2020/3/26南京理工大学自动化系 MicroController Unit 又称单片机,即将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中。 一般以某一种微处理器的CPU 为核心,芯片 内集成了 ROM/EPROM RAM、总线、总 线逻辑、定时 计数器、WatchDog 行口、脉宽调制输出、Flash RAM EEPROM等各种必要功能和外设接口,也 可集成 转换接口。2020/3/26 南京理工大学自动化系 特点:单片化、体积小、功耗和成本低、可靠性高; 缺点:MCU 微控制器,总线宽度一般为 16位,处理速度有限,一般在几个 MIPS ,进行一些复杂的应用很困难,运行 操作系统就更难。

    代表:MCS51 2020/3/26南京理工大学自动化系 Digital Signal Processor DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器, 其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计, 在数字滤波、 FFT 、频谱分析等各种仪器上 DSP 获得了大规模的应用。 缺点:DSP 是运算密集处理器,一般用在快速 执行算法,做控制比较困难。为了追求高执行 效率,不适合运行操作系统,核心代码使用汇 2020/3/26南京理工大学自动化系 DSP处理器经过单片化、 EMC 改造、增加片上 外设而成嵌入式 DSP 处理器; 在通用单片机或SOC 中增加 DSP 协处理器; TMS3202020/3/26 南京理工大学自动化系 System SOC可分为通用和专用两类; 通用:TriCore M-core、某些 ARM 专用:Smart XA SOC(片上系统)的优势: 减少了外围驱动接口单元及电路板之间的信号传递,加快了微处理器的数据处理速度; 增强了抗干扰能力。2020/3/26 南京理工大学自动化系 典型的嵌入式微处理器( EMPU ARM/StrongARM advancedRISC Machines RISC微处理器; ARM公司通过转让 RISC 微处理器、外围和系 统芯片设计技术实现与合作伙伴共赢; ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒 体数字消费嵌入式解决方案的 RISC 标准 ARM处理器的特点: 16/32位双指令集; 2020/3/26 南京理工大学自动化系 2020/3/26

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