基于ARM11的嵌入式实验开发平台硬件设计与实现

发布时间：2020-05-16 21:45

【摘要】：随着嵌入式系统技术的不断发展,目前各高校都已经开展不同类型的嵌入式系统课程,并制定相应的实验教学内容和方法。但是ARM系列的处理器不断快速发展,ARM11系列处理器已经成为目前主流的处理器,而目前大部分高校仍然采用基于ARM7, ARM9系列处理器的实验平台。虽然市场上已有多种类型的嵌入式开发平台,但是大部分开平台都不是针对高校嵌入式系统实验设计的,该开发平台主要提供一些适合软件开发的功能模块,而高校所需要的是兼有多种嵌入式基础硬件实验,同时又可以进行嵌入式软件开发的实验开发平台。本课题任务目标是设计并实现基于ARM11的嵌入式实验开发平台的硬件电路。根据平台的应用范围及使用对象,对平台功能需求进行分析,然后制定嵌入式实验开发平台硬件设计方案,采用“核心板+扩展板”层次模块化设计模式,基于ARM11的嵌入式实验开发平台可以完成基本硬件实验、嵌入式软件实验和嵌入式操作系统实验。核心板主要实现最小硬件系统,在综合考虑系统运算能力,扩展接口及成本因素后,选择三星公司的S3C6410处理器,核心板的实现需要结合信号完整性理论知识,属于本课题的难点内容。扩展板主要实现嵌入式实验开发平台的各种功能,集成了各个硬件模块,如电源、LCD触摸屏、GPS导航等。在系统硬件基础上,实现BootLoader引导程序、Linux操作系统和根文件系统的移植,同时移植硬件驱动程序以及主要应用程序。最后完成嵌入式实验开发平台的硬件电气性能测试和功能测试,测试结果表明完成了本课题任务。
【图文】：

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正是本课题开发设计的初衷，因此系统元器件选型购买时要考虑设计成本价格、元器件通用性及性能，设计系统整体方案时也要考虑硬件资源的完整性及丰富性。基于ARMll的嵌入式实验开发平台的功能结构如图2一1所示。州跑马灯控制实验…1数码管控制实验…侧键盘控制实验}定定时器及PWM控制实实验验验豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁 {{{{{{{直流电机及步进电机机 }}}}}}}控制实验验通通通通讯交互类型实验验 LLLCD触摸屏控制实验验GGGPS导航实验验，，，，，，，，，，，，，，，，读写sD卡、u盘实验验硬硬件驱动开发实验验验验验验验验验验验验验验……女口oPs车载导航，无无「「线视频监控设备等嵌嵌入入式产品品图2一1基于ARMn的嵌入式实验开发平台功能结构框图2.2系统硬件方案设计根据本课题的设计的重点和难点问题，为了降低硬件电路的调试难度，尽可能提供较多的外设接口，本课题采用“核心板十扩展板”层次模块化设计方案。核心板主要实现最小硬件系统，主要包含处理器模块和存储器模块等模块，并且处理器的功能引脚通过接插件对外扩展。扩展板集成多种硬件模块，通过接插件与核心板共同构成功能强大

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sIRFlll芯片组解决方案，容易嵌入到手持设备。(2)串口模块:用于系统的前期软件调试、连接外围器现串口通信。(3)以太网模块:实现有线的网络通信，在系统开发前下载Linux内核和文件系统镜像。(4)音频模块:系统扩展有话筒与扬声器，用来播放录制(5)USB接口:嵌入式处理器53C6410具有USB接口，系统至关重要的接口，通过USB接口扩展许多应用可连接Wi一Fi模块、3G模块、蓝牙、摄像头及U盘模块。(6)Wi一Fi模块:实现平台的无线网络通信。(7)SD卡接口:实现系统的存储器扩展，存储实验数据(8)电源模块及功能扩展接插件:电源模块产生系统工源;扩展接插件可以连接其他外部设备。(9)LCD触摸屏:提供人机交互方式，并且可以显示重要魔而面几匡藏豹厂}GPS模块一}串口属sD卡’}曰州伙从侧冰’沙人」U且口1大叭{一甲目呵。L，户一
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.12

【引证文献】