第5章 嵌入式最小系统设计ppt课件.ppt

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1、嵌入式系统原理与设计第五章嵌入式最小系统设计本章提要132电源、晶振及复位电路存储器接口4JTAG接口中断接口5.1.0嵌入式最小系统框图嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)可选，因为许多面向嵌入式领域的微控制器内部集成了程序和数据存储器可选，但是在样品阶段通常都会设计这部分电路5.1.1电源电路在S3C4510B最小系统中，需要使用5V和3.3V的直流稳压电源。其中，S3C4510B及部分外围器件需3.3V电源，另外部分器件需5V电源。为简化系统电源电路的设计，要求整

2、个系统的输入电压为高质量的5V的直流稳压电源。常用的完成5V到3.3V的DC-DC转换器有LinearTechnology的LT108X系列等。常见的型号有：LT1083、LT1084、LT1085、LT1086等。5.1.1电源电路图5.1系统的电源电路5.1.2晶振电路晶振电路用于向CPU及其他电路提供工作时钟。在最小系统中，S3C4510B使用有源晶振。根据S3C4510B的最高工作频率以及PLL电路的工作方式，选择10MHz的有源晶振。10MHz的晶振频率经过S3C4510B片内的PLL电路倍频后，

3、最高可以达到50MHz。片内的PLL电路兼有频率放大和信号提纯的功能，因此，系统可以以较低的外部时钟信号获得较高的工作频率，以降低因高速开关时钟所造成的高频噪声。有源晶振的1脚接5V电源，2脚悬空，3脚接地，4脚为晶振的输出，可通过一个小电阻（例如22Ω）接S3C4510B的XCLK引脚。5.1.2晶振电路系统的晶振电路微处理器X1X2CClock使用外部时钟源可以使用稳定的时钟信号源，如有源晶振等。5.1.3复位电路复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。复位电路可由简单的RC电路

4、构成，也可使用其他的相对较复杂，但功能更完善的电路。图5.3RC复位电路5.2.1存储器概述存储器是嵌入式系统中存储数据和程序的功能部件。在基于ARM核的嵌入式系统中可能包含多种类型的存储器件，如Flash、ROM、SRAM和SDRAM等，而且不同类型的存储器件要求不同的速度、数据宽度等。1．FlashROM器件闪速存储器（FlashMemory）是一类非易失性存储器（NVM，Non-VolatileMemory），即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息；而诸如DRAM、SDRAM这类易失性存储器，当供电电源

5、关闭时片内信息随即丢失。5.2.1存储器概述FlashROM为代码存储器映射在处理器的ROM/SRAM/FlashBank0地址空间（从系统地址0x00000000开始）。系统上电复位时，处理器就自动从0x00000000地址处开始取得指令运行。因此，FlashROM中主要存放系统启动代码，这些代码必须在系统上电时完成一系列初始化的工作，例如设置中断处理程序入口，初始化看门狗、中断控制器、时钟控制器、DMA控制器、存储器控制器及堆栈等。经过了这些初始化，系统才得以正确启动并开始工作。5.2.1存储器概述2．

6、SDRAM器件同步动态存储器（SDRAM，SynchronousDynamicRAM）是在现有的标准动态存储器中加入同步控制逻辑（一个状态机），利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM不但能提高系统表现，还能简化设计，提供高速的数据传输。在功能上，它类似常规的DRAM，并且也需时钟进行刷新。可以说，SDRAM是一种改善了结构的增强型DRAM。目前的SDRAM有10ns和8ns两种。5.2.1存储器概述SDRAM的工作特性SDRAM的初始化：SDRAM在上电100~200us后，必须

7、由一个初始化进程来配置SDRAM的模式寄存器。访问存储单元：先由ACTIVE命令激活要读/写的BANK，并锁存行地址，然后在读/写指令有效时锁存列地址。一旦BANK被激活，则只有执行一次预充命令后才能再次激活同一BANK。刷新和预充：刷新周期可由（最小刷新周期/时钟周期）计算获得。对BANK预充电或者关闭已激活的BANK，可预充特定BANK，也可同时作用于所有BANK。操作控制：nSDCS、nSDRAS、nSDCAS和nWE在时钟上升沿的状态决定具体操作动作，地址线和BANK选择控制线在部分操作动作中作为辅

8、助参数输入。5.2.2存储器接口电路Flash存储器接口电路Flash存储器是一种可在系统（In-System）进行电擦写，掉电后信息不丢失的存储器。它具有低功耗、大容量、擦写速度快、可整片或分扇区在系统编程（烧写）、擦除等特点，并且可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作。Flash存储器HY29LV160的单片存储容量为16M位（2M字节），工作电压为2.7V～3.6V，采用48脚TSOP封装或48脚FBGA封装，