【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和片外存儲(chǔ)器技術(shù)支持快速突發(fā) (Burst)訪問(wèn)模式的開(kāi)發(fā)。 ARM7TDMI有 4種存儲(chǔ)器周期的基本類(lèi)型 :空閑周期、非順序周期、順序周期和協(xié)處理器寄存器傳送周期。 4）嵌入式 ICERT邏輯： 嵌入式 ICERT邏輯為 ARM7TDMI核提供了集成的在片調(diào)試支持?？梢允褂们度胧?ICERT邏輯來(lái)編寫(xiě)斷點(diǎn)或觀察斷點(diǎn)出現(xiàn)的條件。嵌入式 ICERT邏輯包含調(diào)試通信通道 (DCC,DebugCommunicationChannel). DCC用于在目標(biāo)和宿主調(diào)試器之間傳送信息。嵌入式 ICERT邏輯通過(guò) JTAG (Joint Test Action Group)測(cè)試訪問(wèn)口進(jìn)行控制。 ARM7TDMI有 2個(gè)指令集， 32位 ARM指令集和 16位 Thumb指令集[1920]。 3 硬件的設(shè)計(jì) ARM模塊核心電路設(shè)計(jì) 以 ARM 為核心處理器在加入 Flash、 SDRAM、時(shí)鐘電路、復(fù) 位電路及啟動(dòng)方式選擇電路等組成 [21]。 Flash芯片介紹及硬件連接 片外 FLASH是通過(guò)微處理器的片選 nGCSO通過(guò)一電阻與其相連的。由于是16bit的 Flash，所以用微處理器的地址線(xiàn) A0A20來(lái)分別與 Flash的地址線(xiàn) AOA19連接。 Flash的地址空 El是從 0000000000002020000[22]。如圖 31所示： A ( 2 0 . 1 )D ( 1 5 . 0 )N G C S On O EN W EA ( 1 9 . 0 )D ( 1 5 . 0 )n C En O EN W ES 3 C 4 4 B O XS S T 3 9 V F 1 6 0 F L A S H 圖 31FLASH連接電路圖 SDRAM 芯片介紹及硬件連接 SDRAM 在系統(tǒng)中主要用作程序的運(yùn)行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU 首先從復(fù)位地址 0x0 處讀取啟動(dòng)代碼，在完成系統(tǒng)的初始化后，程序代碼一般應(yīng)調(diào)入 SDRAM 中運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，同時(shí)，系統(tǒng)及用戶(hù)堆棧、運(yùn)行數(shù)據(jù)也都放在 SDRAM 中。該系統(tǒng)用兩片 16B 的 SDRAM 構(gòu)建 32 位的SDRAM 存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 HY57V561620 容量為 4Bank4M16Bit，兼容 LVTTL 電平。 S3C2410A 地址線(xiàn)從 A2～ A14 分別連接到 HY57V561620 的 A0～ A12?？刂凭€(xiàn)中寫(xiě) 使能 WE 接 LnWE，片選線(xiàn) CS 接 S3C2410A 的 LnGCS6，基址為 0x0c00 0000。段選引腳 BA0、 BA1 用 ADDR2 ADDR25 來(lái)控制。另外它還需要行 /縱地址命令 RAS/CAS, S3C2410A 分別用 LnSRAS/LnSCAS 來(lái)控制它們。HY57V561620 還有 LDQM 和 UDQM 兩條控制線(xiàn)，它們分別控制讀寫(xiě)的緩沖。在讀模式下， LDQM 和 UDQM 控制輸出緩沖，當(dāng)它們?yōu)榈碗娖綍r(shí)，使能相應(yīng)緩沖字節(jié)，為高電平時(shí)，輸出呈高阻態(tài)；在寫(xiě)模式下， LDQM 和 UDQM 控制輸入緩沖，低電平使能，數(shù)據(jù)能被寫(xiě)入存 儲(chǔ)器，高電平時(shí)數(shù)據(jù)被屏蔽，不能被寫(xiě)入 [23]。如圖 32 所示： A ( 1 2 . 1 )D ( 1 5 . 0 )N S R A SN S C A SN S C S ON O ED O M 0D O M 1A ( 1 6 . 1 )A ( 1 6 . 1 )A ( 1 6 . 1 )A ( 1 1 . 0 )D 0 ( 1 5 . 0 )N R A SN C A SN C SN W EL D O MU D O MB A 0B A 1S 3 C 4 4 B O XS D R A M 圖 32SDRAM 電路連接圖 處理器啟動(dòng)方式選擇 S3C44B0X 支持從 NAND Flash 啟動(dòng)， NAND Flash 具有容量大、比 NOR Flash價(jià)格低等特點(diǎn)。 S3C44B0X 具有三種啟動(dòng)方式，通過(guò) OM[1:0]管腳進(jìn)行選擇： OM[1:0]=00 時(shí)處理器從 NAND Flash啟動(dòng)； OM[1:0]=01 時(shí)處理器從 16 位寬 ROM 啟動(dòng)； OM[1:0]=10 時(shí)處理器從 32 位寬 ROM 啟動(dòng)。 用戶(hù)可以將引導(dǎo)代碼和操作系統(tǒng)鏡像存放在外部的 NAND Flash，并從NAND Flash啟動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)在這種模式下上電復(fù)位時(shí)，內(nèi)置的 NAND Flash將訪問(wèn)控制接口，并將代碼自動(dòng)加載到內(nèi)部 SRAM 并且運(yùn)行，之后 SRAM 中的引導(dǎo)程序?qū)⒉僮飨到y(tǒng)鏡像加載到 SDRAM 中運(yùn)行。啟動(dòng)完畢后， 4KB 的 SRAM 就可以用于其他用途。如果從其他方式啟動(dòng)，啟動(dòng) ROM 就要定位于內(nèi)存的起始地址空間 0x00000000，處理器直接在 ROM 上運(yùn)行啟動(dòng)程序，而 4KB 啟動(dòng) SRAM 被定位于內(nèi)存地址的 0x40000000 處。 本設(shè)計(jì)中將 OM1 直接接低電平，通過(guò)控制 OM0 的電平高低選擇啟動(dòng)方式。 復(fù)位及時(shí)鐘電路 各個(gè)單元要進(jìn)入正常工作狀態(tài)，需要可靠的復(fù)位，一般有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù) 位。如果電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)非正常復(fù)位，這時(shí)候會(huì)發(fā)生復(fù)位時(shí)間不夠從而造成一些錯(cuò)誤甚至死機(jī)，所以復(fù)位監(jiān)控電路也是必要的。復(fù)位電路如圖 33 所示。 時(shí)鐘電路用于向 CPU及其它電路提供工作時(shí)鐘。 CPU部分需要兩路時(shí)鐘輸入，一路是 CPU工作時(shí)鐘輸入，另一路提供給 RTC 電路。根據(jù) S3C2410A 的最高工作頻率以及 PLL電路的工作方式，選擇 12MHz的無(wú)源晶振。晶振頻率經(jīng)過(guò)RAM 片內(nèi)的 PLL電路倍頻后，可以達(dá)到要求的頻率。片內(nèi)的 PLL電路兼有頻率放大和信號(hào)提純的功能，因此系統(tǒng)可以以較低的外部時(shí)鐘信號(hào)獲得較高的工作頻率，以降低因高速開(kāi)關(guān)時(shí)鐘所造成的高頻噪聲。 +n R E S E TR E S E T2１7146543U 2 0 B U 2 0 CRESET10KIN4148U 2 0 A1243P 5 2 1V D D 3 . 3 VP 1 . 0V D D 3 . 3 V7 4 H C 0 47 4 H C 0 47 4 H C 0 4V D D 3 . 3 V10181。F/16V5 6 0 Ω 圖 33 復(fù)位電路 嵌入式系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì) 按鍵電路設(shè)計(jì) 隨著嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，在嵌入式手持設(shè)備中，人機(jī)交互設(shè)備是與用戶(hù)接觸最多的部分，最能夠直接快速地體現(xiàn)出該設(shè)備的性能。所以，是否有一個(gè)友好的、快速的、可 靠的人機(jī)交互設(shè)備已經(jīng)成為衡量一款手持設(shè)備的重要指標(biāo)。在嵌入式人機(jī)交互設(shè)備中，鍵盤(pán)由于其具有很高的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境，并且具有很長(zhǎng)的使用壽命，而得到廣泛應(yīng)用。 E IN T 1E IN T 2E IN T 3E IN T 4R 1 R 2 R 3 R 4G N D3 .3 V 圖 34 按鍵電路 SD 卡接口電路設(shè)計(jì) 基于本設(shè)計(jì)中對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及更新的需要，考慮到 S3C2410A 內(nèi)部集成的 SD 卡控制器，因此決定用 SD 卡作為存儲(chǔ)器，硬件連接如圖 35 所示。 D A T A 1P A D 1P A D 2D A T A 08765432191 01 1V S S 2C L KV D DV S S 1C M DC D / D A T 3n C DW PS D C A R DD A T 21 21 3S D D A T A 1S D D A T A 0S D D A T A 3S D D A T A 2123456781 0 K * 4123456781 0 K * 40 . 1 181。 FV D D 3 . 3 VU C L KE I N T 1 8S D C M DS D C L K 圖 35 SD 卡接 口電路 LCD 與觸摸屏設(shè)計(jì) 電路如圖所示。電壓的測(cè)量使用是 ARM 內(nèi)部 10 位 ADC AIN7 和 AIN5。 液晶顯示 LCD(Liquid Crystal Display)，是利用液晶材料在電場(chǎng)作用下發(fā)生位置變化而遮蔽 /通透光線(xiàn)的性能制作成為一種重要平板顯示器件。通常使用的LCD 器件有 TN型 (Twist Nematic，扭曲向列型液晶 )、 STN 型 (Super TN，超扭曲向列型液晶 )和 TFT 型 (Thin Film Transistor，薄膜晶體管型液晶 )。 TN， STN， TFT型液晶，性能依次增強(qiáng)，制作 成本也隨之增加。 TN 和 STN 型常用作單色 LCD。 STN型可以設(shè)計(jì)成單色多級(jí)灰度 LCD和偽彩色 LCD， TFT型常用作真彩色 LCD。TN 和 STN 型 LCD 不能做成大面積 LCD，其顏色數(shù)在 218 種以下。 218 種顏色以下的稱(chēng)為偽色彩， 218 種及其以上顏色的稱(chēng)為真彩色。 TFT 型可以實(shí)現(xiàn)大面積LCD 真彩顯示，其像素點(diǎn)可以做成 [25]。 本設(shè)計(jì)選用的是 SHARP 公司的 寸 TFT 真彩觸摸屏。觸摸屏選用四線(xiàn)電阻式，四線(xiàn)電阻式觸摸屏是電阻式家族中應(yīng)用最廣、最普及的一種。其結(jié)構(gòu)由下線(xiàn)路（玻璃或薄膜材料）導(dǎo)電 ITO 層和上線(xiàn)路（薄膜材料）導(dǎo)電 ITO 層組成。中間有細(xì)微絕緣點(diǎn)隔開(kāi)，當(dāng)觸摸屏表面無(wú)壓力時(shí)，上下線(xiàn)路成開(kāi)路狀態(tài)，一旦有壓力施加到觸摸屏上，上下線(xiàn)路導(dǎo)通， ARM 內(nèi)部觸摸屏控制器通過(guò)下線(xiàn)路導(dǎo)電ITO 層在 X 坐標(biāo)方向上施加驅(qū)動(dòng)電壓，通過(guò)上線(xiàn)路導(dǎo)電 ITO 層上的探針，偵測(cè)X 方向上的電壓，由此推算出觸點(diǎn)的 X 坐標(biāo)。通過(guò)控制器改變施加電壓的方向，同理可測(cè)出觸點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)，從而明確觸點(diǎn)的位置。如圖 36 所示： V D D 3 . 3 VY D O W NX R I G H Tn Y P O Nn X P O NA I N 7A I N 5M O S F E T P4 . 7 KQ 1Q 24 . 7 K