嵌入式信息终端硬件设计及低功耗和信号完整性研究

发布时间：2020-09-30 19:05

　　 在这个信息爆炸的年代,方便灵活地廉价获取信息,特别是有效信息,实现信息更新、反馈,已经日益成为信息拥有和使用者的需求。近年来,随着计算机技术和通信技术的发展,公用信息终端也得到了很好的发展。 现有的信息终端大多是基于工控机,使用工控机最大的好处是研发成本低,不利的方面是软硬件成本偏高,功耗偏大。为解决这些问题,提出使用嵌入式处理器设计信息终端。 嵌入式信息终端设计涉及一个小型计算机系统几乎所有方面。其中嵌入式处理器的选择是信息终端设计成败的关键,重点分析了嵌入式处理器的选择需要考虑的各种原则,并比较了多种适合于信息终端应用的嵌入式处理器,根据选型原则判定方舟II处理器是信息终端主控制器的最佳选择。 为实现设计复用,在设计中定义了可以作为嵌入式核心模块的方舟II最小系统。信息终端对显示要求较高,但方舟II处理器本身没有集成视频控制器,利用方舟II的PCI总线,选择了合适的视频控制器SM712实现高质量的视频。为实现信息终端网络接入,使用了GPRS和以太网方案。使用方舟II的DMA通道,实现了较高性能的视频捕获。 分析了数字电路功耗模型和低功耗芯片设计中采用的动态供电电压管理以及部分总线译码的降耗方法,本文提出了带使能控制的总线分组缓冲方法降低总线功耗。分析了通过改变动态存储器的刷新模式来降低动态存储器能耗的可行性以及充分利用嵌入式处理器本身的低功耗特性降耗的方法。 信息终端设计中涉及信号完整性问题。传输线模型适用于信息终端的高速信号布线。以传输线理论为基础确定了高速信号的布线约束条件,并对布线结果作了信号完整性仿真。 本文最后阐述了信息终端硬件和软件的具体实现及其在某法律信息查询系统中的实际应用情况。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP302
【部分图文】：

图 3.3 动态存储器3.1.3 处理器配置处理器配置的作用是在处理器上电时确定处理器的工作模式。不同的处理器所需的配置是不一样的，实现配置的方式也不一样。方舟处理器的配置是靠对特定的引脚作弱上拉或下拉实现的。图 3.4 是对方舟最小系统所作的配置：1）配置引导存储器宽度为 8比特。2 ） 配 置 处 理 器 的 外 频 为83MHz。3）配置处理器倍频为 4。图 3.4 系统配置

系统配置

用于对PHY芯片的软件控制。左下方是设定PHY地址，如果在同一系统中使用了多个PHY芯片，则PHY地址应有区别。PHY地址设定与LED指示灯是复用的，PHY地址设定后能决定LED指示灯的极性。右下方是对PHY芯片工作模式设定，如图3.6中设定为全双工工作，10/100M自动切换，使用MII总线进行接口。

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 杨小锋;基于嵌入式Linux系统的低功耗方案的设计与实现[D];华中科技大学;2011年

本文编号：2831247