【正文】
以將程序直接載入到目標(biāo)機(jī)的RAM中,然后直接運(yùn)行。 32 小結(jié) 在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中, 最小系統(tǒng) 起著至關(guān)重要的作用。 嵌入式最小系統(tǒng)的組成,包括處理器、內(nèi)存、時(shí)鐘、電源和復(fù)位。 33 嵌入式最小系統(tǒng)框圖 嵌入式控制器 時(shí)鐘系統(tǒng) 調(diào)試測試接口 復(fù)位及其 配置系統(tǒng) 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 供電系統(tǒng) (電源 ) 可選,因?yàn)樵S多面向嵌入式領(lǐng)域的微控制器內(nèi)部集成了程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 可選,但是在樣品階段通常都會(huì)設(shè)計(jì)這部分電路 34 實(shí)際的嵌入式最小系統(tǒng) 我們的實(shí)驗(yàn)平臺(tái): EasyARM2103開發(fā)板 35 ? LPC2103微控制器基于 ARM7TDMIS CPU內(nèi)核。使該系列微控制器特別適用于工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、訪問控制和 POS機(jī)等場合。 37 (片內(nèi)資源) 1MB 512KB 64 KB 32 KB 256KB 128KB 64KB 32KB 16 KB 8 KB 片內(nèi) SRAM 0KB 4 KB 2 KB 16KB 8KB LPC2136 LPC2146 LPC2103 LPC2131 LPC2141 LPC2101 LPC2102 LPC2105 LPC2106 LPC2888 片內(nèi) Flash LPC2103 LPC2131 LPC2141 LPC2210 LPC2290 LPC2124 LPC2194 LPC2129 C2212LPC2220 LPC2880 LPC2138 LPC2148 LPC2294 LPC2292 LPC2214 LPC2378 LPC2368 LPC2366 LPC2387 LPC2478 LPC2468 LPC2458 LPC2470 LPC2460 LPC2134 LPC2144 LPC2114 LPC2119 LPC2104 LPC2132 LPC2142 38 系統(tǒng)存儲(chǔ)器地址映射 A H B 外 設(shè)A P B 外 設(shè)保 留 地 址 空 間引 導(dǎo) 模 塊保 留 地 址 空 間8 k B 片 內(nèi) 靜 態(tài) R A M保 留 地 址 空 間3 2 k B 片 內(nèi) 非 易 失 性 存 儲(chǔ) 器0 . 0 G B1 . 0 G B2 . 0 G B3 . 5 G B3 . 7 5 G B4 . 0 G B0 x 0 0 0 0 0 0 0 00 x 0 0 0 0 7 F F F0 x 0 0 0 0 8 0 0 00 x 4 0 0 0 0 0 0 00 x 4 0 0 0 1 F F F0 x 4 0 0 0 2 0 0 00 x 7 F F F D F F F0 x 7 F F F E 0 0 00 x 8 0 0 0 0 0 0 00 x E 0 0 0 0 0 0 00 x F 0 0 0 0 0 0 00 x F F F F F F F F0 x C 0 0 0 0 0 0 03 . 0 G B39 40 嵌入式控制器 時(shí)鐘系統(tǒng) 調(diào)試測試接口 復(fù)位及其 配置系統(tǒng) 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 供電系統(tǒng) (電源 ) 供電系統(tǒng)電源 電源系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供能量,是整個(gè)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ) , 具有極其重要的地位,但卻往往被忽略。 41 嵌入式控制器 時(shí)鐘系統(tǒng) 調(diào)試測試接口 復(fù)位及其 配置系統(tǒng) 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 供電系統(tǒng) (電源 ) 供電系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)電源時(shí)要考慮的因素: 、電流、功率; 、電流; ; ; ; ; ; 。因此,理想情況下電源系統(tǒng)需要提供 4組獨(dú)立的電源:兩組 ,它們需要單點(diǎn)接地或大面積接地。但如果不使用 LPC2022的 AD功能,或?qū)?AD的要求不高,模擬電源和數(shù)字電源可以不分開供電。這樣,末級(jí)只需要提供兩組電源。為了保證可靠性并為以后升級(jí)留下余量,則電源系統(tǒng) 300mA。 分析得到以下參數(shù): ?: 600mA; ?: 300mA。 因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)這兩組電壓的要求比較高,且其功耗不是很大,所以不適合用開關(guān)電源,應(yīng)當(dāng)用低壓差模擬電源( LDO)。 45 SPX1117主要特點(diǎn): ; 1A穩(wěn)定峰值電流; 3V可調(diào)節(jié); 低靜態(tài)電流; ; %線性調(diào)整率; %負(fù)載調(diào)整率; 過流及溫度保護(hù) ; 多種封裝供選擇。這樣,就需要前級(jí)電路調(diào)整一下。通過之前的分析,前級(jí)的輸出選擇為 5V。 47 根據(jù)系統(tǒng)在 5V上消耗的電流和體積、成本等方面的考慮,前級(jí)電路可以使用開關(guān)電源,也可以使用模擬電源。 48 V i n1GND2V ou t3U 11S P X 1117M 3 C2104C3220u F / 35V+ 5VC4104C1220u F / 35V123C Z 1P O W E R ( 9 V )C3220u F / 35VL1330u H / 1A1423 5V I NGND/ON OFFF E E D B A C KO U T P U TU4L M 2 575D21N 5 819D11N 5 819C1470u F / 35VC2104C4104123C Z 1P O W E R ( 9 V )D11N 5 819+ 5V模擬電源 開關(guān)電源 防反接保護(hù) 49 50 51 嵌入式控制器 時(shí)鐘系統(tǒng) 調(diào)試測試接口 復(fù)位及其 配置系統(tǒng) 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 供電系統(tǒng) (電源 ) 目前所有的微控制器均為時(shí)序電路,需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)才能工作,大多數(shù)微控制器具有晶體振蕩器。 時(shí)鐘系統(tǒng) 52 目前所有的微控制器均為時(shí)序電路,需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)才能工作,大多數(shù)微控制器具有晶體振蕩器。 LPC2022 X1 X2 C C Xtal LPC2022 X1 X2 C Clock 使用內(nèi)部振蕩器 使用外部時(shí)鐘源 可以使用穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)源,如有源晶振等。LPC2022有一個(gè)內(nèi)置 JTAG調(diào)試接口,通過這個(gè)接口可以控制芯片的運(yùn)行并獲取內(nèi)部信息。它在復(fù)位信號(hào)和 CPU之間插入了三態(tài)門 74HC125。如果沒有 74HC125,當(dāng)復(fù)位芯片輸出高電平時(shí), JTAG( ETM)仿真器就不可能把它拉低,這不但不能實(shí)現(xiàn)需要的功能,還可能損壞復(fù)位芯片或 JTAG( ETM)仿真器。不過,由于 74HC125工作的電壓范圍低于復(fù)位芯片的工作電壓范圍,所以此電路一般用于樣機(jī)。 T R A C E P K T 3T R A C E P K T 2T R A C E P K T 0T R S TR T C KE X T I N 0T R A C E C L KP I P E S T A T 2P I P E S T A T 1P I P E S T A T 0T R A C E S Y N CT C KR E S E TT D IT D OT R A C E P K T 1T M SU1123U 2A74 H C 12 5456U 2B74 H C 12 5V D D 3. 3V D D 3. 3T R S T R S TR110KR210KnR S T1 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 20J2T R S TT D IT M ST C KR T C KT D OR S TR4J T A GV D D 3. 31 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 3637 38J 18ETMT R S TT D IT M ST C KR T C KT D OR S TT R A C E C L KE X T I N 0P I P E S T A T 0P I P E S T A T 1P I P E S T A T 2T R A C E S Y N CT R A C E P K T 0T R A C E P K T 1T R A C E P K T 2T R A C E P K T 3R3T R A C E P K T 0T R A C E P K T 1T R A C E P K T 2T R A C E P K T 3T R A C E S Y N CP I P E S T A T 0P I P E S T A T 1P I P E S T A T 2T R A C E C L KE X T I N 0E T MLPC2200( JTAG) 59 調(diào)試接口電路二 T R A C E P K T 3T R A C E P K T 2T R A C E P K T 0T R S TR T C KE X T I N 0T R A C E C L KP I P E S T A T 2P I P E S T A T 1P I P E S T A T 0T R A C E S Y N CT C KR E S E TT D IT D OT R A C E P K T 1T M SU1V D D 3. 3nR S T1 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 20J2T R S TT D IT M ST C KR T C KT D OR2J T A GV D D 3. 31 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 3637 38J 18ETMT R S TT D IT M ST C KR T C KT D OT R A C E C L KE X T I N 0P I P E S T A T 0P I P E S T A T 1P I P E S T A T 2T R A C E S Y N CT R A C E P K T 0T R A C E P K T 1T R A C E P K T 2T R A C E P K T 3R1T R A C E P K T 0T R A C E P K T 1T R A C E P K T 2T R A C E P K T 3T R A C E S Y N CP I P E S T A T 0P I P E S T A T 1P I P E S T A T 2T R A C E C L KE X T I N 0E T MLPC2200注:實(shí)際應(yīng)用中,通常使用這種接口電路。 注意: SRAM屬于易失性存儲(chǔ)器,電源掉電后 SRAM中的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。 SDRAM同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器( SDRAM)是 DRAM中的一種,利用突發(fā)模式工作。 LPC2400/2800支持 SDRAM存儲(chǔ)器。 FLASH存儲(chǔ)器還具有體積小、功耗低、抗振性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是嵌