ARM嵌入式系统硬件设计及应用实例.pdf

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1、ARMARM硬件设计及应用实例硬件设计及应用实例刘铁刚2004-4-26提纲11从51到ARM22基于ARM的硬件设计33ARM应用实例2一从51到ARM微处理器的发展：ß沿着两条路发展：¾通用微处理器¾嵌入式微处理器3一从51到ARM通用微处理器的发展历程：ß4位：Intel公司的4004，4040等ß8位：Intel公司的8008、8080，Motorola公司的6800系列，Zilog公司Z80系列，NS公司的NSC800系列等ß16位：Intel公司的8086、80286，Thompson公司68200等ß32位：NS公司的32000，

2、Intel公司的80386，80486等ß64位：Intel公司PentiumII、III、IV,APPLE公司的PowerPCG5等4一从51到ARM嵌入式微处理器的发展历程：ß4位：TI公司的TMS1000，NS的COP系列等ß8位：Intel公司的8048/49/50、8051/52，Motorola公司的6800系列，Zilog公司Z8系列，ATMEL公司的89C51/52、89C1051/2051，MICROCHIP公司的PIC系列等ß16位：Intel公司的8096/97，Thompson公司68200等ß32位：ARM公司的ARM

3、7、ARM9、ARM10核的CPU等ß64位：ARM公司的ARM11，MIPS公司的R2000、R3000等5一从51到ARM51单片机的特点：ß易学易用，常是一个人的项目ß接口方便ß从事51研发的人力资源丰富6一从51到ARM51单片机的缺陷与不足：ß运行速度慢ß无法满足中、高端产品的需要ß对存储器的管理能力比较差ß对操作系统的支持比较差7一从51到ARM51到ARM的转移：ß势在必行：ARM处理器已经成为32位嵌入式处理器事实上的标准ß宜早不宜迟：掌握一门前沿技术，和其他研发人员比占据优势；使产品高起点；ß信息社会发展的必然ßARM是嵌入式

4、CPU的主流技术8一从51到ARMARM的优点：ß低功耗、低成本、高性能ß带DSP及JAVA支持ßRISC指令集、支持ARM/THUMBß芯片型号多ß支持的操作系统多、支持的开发工具多9一从51到ARMARM的优点：ß性价比的变化ß调试技术的革新ß对操作系统的更好的支持ß更好的存储器管理10一从51到ARMARM商业模式的成功：ßARM公司是出售IP知识产权的公司ß生产ARM核芯片的公司有100多家ßARM公司在技术上采取无歧视的政策ß国内有诸多的操作系统厂家、开发工具厂家支持ARM技术11一从51到ARMARM研发的特点：ß要求比较多的相关知

5、识¾微处理器及接口技术¾高频电路、多层板的设计¾嵌入式汇编程序¾BSP¾C语言¾嵌入式操作系统¾嵌入式应用程序¾……ß团队项目、高起点12二基于ARM的硬件设计ARM最小系统：ßARM处理器ß存储器FLASHARM电源电路ß电源电路CPU复位电路ß复位电路SDRAM13二基于ARM的硬件设计JX44B0教学系统的硬件组成：LCD显示及触摸屏4MBRS-232接口Flash(BIOS)S3C44B0X音频接口8MBSDRMJTAG调试端口以太网接口键盘接口USB接口14二基于ARM的硬件设计S3C44B0内部结构图：15二基于ARM的硬件设计S3

6、C44B0片上资源：ßARM7TDMI核、工作频率66MHz；ß8KBCache，外部存储器控制器；ßLCD控制器；ß4个DMA通道；ß2通道UART、1个多主I2C总线控制器、1个IIS总线控制器；ß5通道PWM定时器及一个内部定时器；ß71个通用I/O口；ß8个外部中断源；ß8通道10位ADC；ß实时时钟等。16二基于ARM的硬件设计S3C44B0存储系统：ß存储系统设计¾支持数据存储的大/小端选择；¾地址空间：支持8个存储体访问；¾对所有存储体的访问宽度均可改变（8／16／32位）；¾7个存储体的起始地址固定，1个存储体的起始地址可变。1

7、7二基于ARM的硬件设计S3C44B0存储系统分区：18二基于ARM的硬件设计JX44B0教学系统的地址分配：数据读/写地址区间用途宽度属性0x00000000~0x0003ffffnGCS0:FLASH存储器16bitR/W0x04000000~0x0400000fnGCS2:网络接口芯片16bitR/W0x06000000~0x06000001nGCS3:USB接口芯片8bitR/W0x0C000000~0x0C7fffffnGCS6:SDRAM存储器16bitR/WnGCS1:扩展后用作数码0x02000000~0x02000006管、键

8、盘及LED的控制8bitR/W等nGCS4:扩展后用作CF卡0x08000000~0x080e000f8/16R/W及IDE接口的控制nGCS5:通过