【正文】 這不僅能降低成本，縮小產(chǎn)品體積，還將增強(qiáng)產(chǎn)品的可靠性。 無線通訊產(chǎn)品將成為嵌入式軟件的重要應(yīng)用領(lǐng)域，一方面，已有無線產(chǎn)品將借助芯片技術(shù)和嵌入式軟件來提高性能，另一方面當(dāng)前許多嵌入式產(chǎn)品都將增加無線通訊功能。 4,嵌入式操作系統(tǒng)會(huì)與嵌入應(yīng)用軟件協(xié)同發(fā)展。 5,嵌入式操作系統(tǒng)是在多種硬件平臺(tái)上發(fā)展 起來的，隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，信息交換、資源共享機(jī)會(huì)增多。 基于 PXA270 的嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用 2 嵌入式系統(tǒng)的核心部件是各種類型的嵌入式處理器。新一代嵌入式設(shè)備還需要具備 IEEEl394, USB, CAN, Bluetooth 或IrDA 通信接口，同時(shí)也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件?，F(xiàn)在幾乎每個(gè)半導(dǎo)體制造商都生產(chǎn)自己的嵌入式處理器。 根據(jù)現(xiàn)狀，嵌入式處理器可以分成以下幾類。在應(yīng)用中，將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，然后在電路板上配備一些必要的擴(kuò)展外圍電路，如存儲(chǔ)器的擴(kuò)展電路、 1/O 的擴(kuò)展電路和一些專門的接口電路等，這樣就可基本完成嵌入式系統(tǒng)的一些功能。與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，嵌入式微處理器具備體積小，重量輕，成本低，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。嵌入式微處理器目前主要有 Am 186/88 , 386EX, SC400, Power PC,68000, MIPS, ARM 系列等。處理器內(nèi)部具有精確的晶振電路、豐富的定時(shí)器資源，從 而具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力。 2．具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。 3．采用可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)。如 I39。 4．提供豐富的調(diào)試功能。在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，基本的開發(fā)模型就是在宿主機(jī)上進(jìn)行目標(biāo)機(jī)的開發(fā)。一般的調(diào)試方式有硬件仿真調(diào)試、軟件仿真調(diào)試、模擬調(diào)試等。 5．低功耗。這些工作模式為嵌入式系統(tǒng)提供了靈活性，滿足了嵌入式系統(tǒng)對(duì)低功耗的要求。因此，便攜式和無線應(yīng)用中靠電池操作的嵌入式微處理器設(shè)計(jì)的最重要的指標(biāo)是低功耗而不是性能 。嵌入式微控制器一般以某一種微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成 ROM/EPROM, RAM、總線、總線邏輯、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 WatchDog, I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、 A/D, D/A, Flash RAM, EEPROM 等各種必要功能和外設(shè)。這樣可以使單片機(jī)最大限度地和應(yīng)用需求相匹配，功能不多不少，從而減少功耗和成本。微控制器使目前嵌入式系統(tǒng) 1_業(yè)中的主流產(chǎn)品。 但隨著對(duì)嵌入式系統(tǒng)功能上的要求越來越高，如能接入 Inter、支持觸摸屏、能夠管理數(shù)據(jù)等?，F(xiàn)在，它的主流地位已經(jīng)漸漸讓位于 32 位的 RISC 嵌入式微處理器。在數(shù)字濾波、 FFT、頻譜分析等方面， DSP 算法正在大量進(jìn)入嵌入式領(lǐng)域， DSP 應(yīng)用正從在通用單片機(jī)中以普通指令實(shí)現(xiàn) DSP 功能， 過渡到采用嵌入式 DSP處理器。 現(xiàn)在，嵌入式 DSP 處理器已得到快速的發(fā)展與應(yīng)用，特別在嵌入式的智能化系統(tǒng)中，例如，各種帶智能邏輯的消費(fèi)類產(chǎn)品、生物信息識(shí)別終端、帶加密解密算法的鍵盤、 ADSL接入、實(shí)時(shí)語音壓縮解壓系統(tǒng)、 虛擬現(xiàn)實(shí)顯示等。 基于 PXA270 的嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用 4 3. 基于 PXA27x 的嵌入式硬件開發(fā)平臺(tái) 基于 PXA27x 的嵌入式開發(fā)板 本論文中所用的開發(fā)環(huán)境由開發(fā)套件和開發(fā)主機(jī)組成。開發(fā)主機(jī)為普通 PC，操作系統(tǒng)是 Windows XP。 Intel PXA27x開發(fā)套件主要由核心主板、子卡、 CPU 卡、電源 卡和音頻模塊五大部分組成，核心主板上可以接插其它板卡，具有 32M FLASH，還提供了非常豐富的外設(shè)接口：兩個(gè) PCMCIA 接口、一個(gè) MMC 接口、一個(gè) LCD 接口、兩個(gè) USB 接口、一個(gè) RS232 接口、一個(gè)記憶棒接口、一個(gè)鍵盤接口、一個(gè)以太網(wǎng)接口、一個(gè)紅外接口等；子卡包含 2M SRAM、 JTAG、 CPLD 等； CPU 卡包含一顆 PXA270 芯片、 32M FLASH、 32M SDRAM 和系統(tǒng)時(shí)鐘源；電源卡提供了系統(tǒng)所需的核心電壓，其電平可由軟件在 ~ 范圍可調(diào)，構(gòu)成一個(gè)完整的嵌入式開發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具操作方便、功耗低、處理能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠裝載和運(yùn)行 Windows CE、嵌入式 Linux 等操作系統(tǒng)。 PXA270 芯片 PXA27x 是 INTEL 于 20xx 年 4 月份在北京的英特爾春季信息技術(shù)峰會(huì)上發(fā)布的一款XScale 架構(gòu)的處理器，內(nèi)核采用 ARMV5TE，外圍控制器眾多，是 一款高集成度高性能的優(yōu)秀嵌入式處理器。 PXA270 內(nèi)置了 Intel 的無線 MMX 技術(shù)，能夠顯著的提升多媒體性能，此外 PXA270 也包含了 Intel 的 SpeedStep 技術(shù)，能夠根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié) CPU 的性能，同其他 XScale 處理器一樣，支持多種嵌入式操作系統(tǒng)，如 Linux、 Windows、 WinCE、 Nucleus、Palm OS、 VxWorks、 Java 等，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、 PDA、 Web 記事本、遠(yuǎn)程通信、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。這顆芯片可以以每秒 30 幀 ,的速度播放 MPEG4 或 WMV 的圖像，使 PXA270 的多媒體性能達(dá)到極大提升。 基于 PXA270 的嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用 5 式計(jì)算機(jī)的硬件開發(fā) 嵌入式計(jì)算機(jī)原理圖設(shè)計(jì) 嵌入式計(jì)算機(jī)的原理框圖 嵌入式計(jì)算機(jī)的硬件由很多部分組成，主要分為核心電路和外圍電路兩大類，核心電路是由微處理器 PXA270 和 Flash/SDRAM 存儲(chǔ)器構(gòu)成的，加上必要的電源和時(shí)鐘電路，就可以組成一個(gè)最小系統(tǒng)意義上的嵌入式計(jì)算機(jī)了，所以說，核心電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 SDRAM 的原理圖設(shè)計(jì) 一 般的嵌入式應(yīng)用中， SDRAM 是與 CPU 之間傳輸數(shù)據(jù)最快的外部芯片，處圍與選用韓國Hynix 的 HY57V561620C，其組織形式為 4 Banks x 4M x 16Bit，單片容量為 32MB，采用 177。如圖 是其中一片 SDRAM 的原理圖，另一片的連線把 16 條數(shù)據(jù)線連到 PXA270 的高 16 位地址上 ，其余的與這一片是一樣的。 FLASH 電路的設(shè)計(jì) 嵌入式應(yīng)用的程序一般不存在普通計(jì)算機(jī)的硬盤、電子盤等存貯部件上，而是直接存在板子上的 Flash 芯片中，根據(jù)應(yīng)用的不同可選用不同容量和速度的芯片，在這里選用的是Intel 的同步 FLASH 28F256L18，單片容量為 32MB，采用 單電源供電，封裝形式為標(biāo)準(zhǔn) 79 腳的 VF BGA，數(shù)據(jù)總線寬度為 16 位，每塊的最小擦寫次數(shù)為 10 萬次。 電源電路的設(shè)計(jì) 嵌入式系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的事情，一方面，嵌入式系統(tǒng)中的各個(gè)部分工作電平不一致，比如有 、 、 3V、 、 5V 等；另一方面，嵌入式系統(tǒng)一般既能用外接交流適配器供電，也能用鋰電池供電，二者都存在時(shí)， 交流適配器 還能給鋰電池進(jìn)行充電。選用 MAX1772 作為鋰電池的充電芯片，LTC3728 作為大電流的 5V 轉(zhuǎn)換芯片， MAX8869 作為較小電流的 、 3V 的DCDC 轉(zhuǎn)換芯片，因篇幅的關(guān)系，就沒把原理圖附在此處。 LCD 接口電路的設(shè)計(jì) 因?yàn)轶w積的原因，這里選用 320x240 分辯率的 英寸液晶屏， PXA270 具有功能較強(qiáng)的 LCD 控制器、驅(qū)動(dòng)器及輸入輸出緩沖，把液晶屏的數(shù)據(jù)線與 CPU 的相應(yīng)引腳相連即可，但具體的型號(hào)需要通過特殊功能寄存器進(jìn)行設(shè)定。 CF 接口屬于對(duì)外接口，需要把 PXA270 的數(shù)據(jù)線進(jìn)行緩沖才能接到 CF 座上， CF 的控制線與CPU 的相應(yīng)引腳直接相連即可 因?yàn)榍度胧接?jì)算機(jī)的低溫耗性能，音頻功放不宜選的過大，這里選用 200mW 的放大器LM4481，其原理圖如圖所示： 基于 PXA270 的嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用 7 基于 PXA270 的嵌入式