嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构

体系主要组成包括：

1. 硬件层

硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O

等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。

软件层功能层

2. 中间层

硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。

3. 系统软件层

系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

4. 功能层

功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。

硬件的设计

本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，

实现RJ45接口和RS232接口的数据传输。内容包括硬件环境的初始化，数据的收发控制，封包解包设计，操作系统的移植等。

硬件框图

硬件框图是简单的将每个功能模块列出，也是一个基本的模块组合，可以简洁的每个模块的功能体现出来。

其中包括了电源模块，处理模块，串口模块以及网口模块。

电源模块主要的用途是负责给整块开发板进行供电，保证每个模块都可以正常工作。

处理模块主要的用途是负责协议的转换，数据的处理等，以保障通信的畅通。

串口模块以及网口模块主要的用途是负责各网络相关数据信息的收发。

硬件框图

处理模块

串口模块

MAX3232C

DM9000

S3C2440芯片

电源模块

网口模块

RJ45 MAX3232C RS232RS232

硬件功能框图

时下嵌入式和以太网的结合正是一个热点关注问题，而嵌入式以太网技术的主要应用领域便是工业控制网络，即工业以太网，具有以太网接口的各种智能化仪器仪表正逐步取代传统的测控设备。

元件介绍

1、嵌入式处理器芯片S3C2440

ARM920T系统结构图

S3C2440采用了 ARM920T 内核，拥有强大的指令集，0.13um 工艺的CMOS 标准宏单元和存储编译器以及一种新的总线结构它采用了新的总线架构，Advanced Micro controller Bus Architecture（AMBA）。它的低功耗精简和出色的全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。

S3C2440的杰出特性是它的CPU核，是由ARM公司设计的16/32位ARM920T RISC处理器（400MHZ）。它通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了系统电路中除处理器以外的元器件配置，从而最小化系统的成本。

ARM920T 是ARM920TDMI系列中一款通用性的微处理器，由内核、高速缓存和内存管理单元（MMU）组成。支持字节（8位）、半字（16位）、字（32位）3种数据类型，其中，字需要4字节对齐，半字需要2字节对齐。工作于ARM状态时，处理器执行32位的，字对齐ARM指令。

ARM920T体系结构将存储器看做是从零地址开始的字节的线性组合。从0字节到3字节存放第一个存储的字数据，从4字节到7字节存放第二个存储的字数据，依次类推。作为32位的微处理器，ARM920T体系结构所

支持最大的寻址空间是4GB（2332字节），有2种方法存储字数据：大端格式和小端格式。大端格式中字数据的高字节存储在低地址，字数据的低字节存放在高地址；与大端存储格式相反，小端存储格式中，低地址中存放的是字数据的低地址，高地址存放的是字数据的高字节。

S3C2440内部结构：

S3C2440内部结构

2、以太网控制器DM9000

DM9000是一款完全集成的和符合成本效益的，单芯片快速以太网MAC 控制器。它有一个一般处理接口，一个10/100M自适应的PHY和4K DWORD 值的SRAM。它的目的是在低功耗和高性能进程的3.3V与5V的支持宽容，DM9000还提供了介质无关的接口，来连接所有提供支持介质无关接口功能的家用xx线网络设备或其他收发器。该DM9000支持8位，16位和32 -位接口访问内部存储器，以支持不同的处理器。DM9000物理协议层接口完全支持使用10MBps下3类、4类、5类非屏蔽双绞线和100MBps下5类非屏蔽双绞线。这是完全符合IEEE 802.3u规格。它的自动协调功能将自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽。还支持IEEE 802.3x全双工流量控制。这个工作里面DM9000是非常简单的，所以用户可以容易的移植任何系统下的端口驱动程序。

DM9000是一款完全集成的和符合成本效益单芯片快速以太网MAC控制

器与一般处理接口，一个10/100M自适应的PHY和4K DWORD值的SRAM 。它的目的是在低功耗和高性能进程的3.3V与5V的支持宽容。DM9000内部可分为远程 DMA接口、本地 DMA接口、MAC（介质访问控制）逻辑、数据编码解码逻辑和其他端口。

远程 DMA接口是指单片机对DM9000内部 RAM进行读写的总线，即ISA总线的接口部分。单片机收发数据只需对远程 DMA操作。本地 DMA 接口是把 DM9000与网线的连接通道，完成控制器与网线的数据交换。

MAC（介质访问控制）逻辑完成以下功能：当单片机向网上发送数据时，先将一帧数据通过远程 DMA通道送到DM9000中的发送缓存区，然后发出传送命令；当 DM9000完成了上帧的发送后，再开始此帧的发送。DM9000接收到的数据通过MAC比较、CRC校验后，由 FIFO存到接收缓冲区；收满一帧后，以中断或寄存器标志的方式通知主处理器。FIFO逻辑对收发数据作 16字节的缓冲，以减少对本地 DMA请求的频率。

网络控制器DM9000选用DAVI公司的快速以太网控制处理器，合成了MAC，PHY，MMU。该处理器配备有标准10 M /100M 自适应，16K 大容量的FIFO，4 路多功能GPIO，掉电，全双工工作等功能。物理层支持以太网接口协议。由于数据有时是以猝发形式收到的，因此，DM9000 还集成有接收缓冲区，以便在接收到数据时能把数据放到这个缓冲区中，然后由数据链路层直接从该缓冲区里取走数据。链路层通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡，它们一起处理与电缆的物理接口细节数据，它的缓冲区可用来暂时存储要发送或接收的帧。它完全支持IEEE802.3u 规格，支持IEEE802.3x 全双工的流控制。网络驱动功能层次如图3.6。

DM9000网络驱动的功能层次

DM9000还提供了介质无关的接口，来连接所有提供支持介质无关接口功能的家用xx线网络设备或其他收发器。该DM9000支持8位，16位和32 -位接口访问内部存储器，以支持不同的处理器。对DM9000读写操作,首先对DM9000正确寻址。AEN(地址允许)是输入引脚片选信号。SA4～SA9是地址总线4～9位,当AEN低且SA9和SA8高,而SA7、SA6、SA5、SA4为低时,则DM9000被选中。DM9000默认I/0基地址为300H。

CMD引脚用于设置MAND模式,CMD为高时,选择数据端口。CMD为低时,选地址端口。数据端口和地址端口的地址码由下式决定:

DM9000地址端口=高位片选地址+300H+0H；

DM9000数据端口=高位片选地址+300H+4H；

DM9000芯片电路引脚见图：

DM9000芯片电路引脚图

二、系统软件数据流程

由现场总线端通过RS232口发送数据到以太网的数据流向，事先约定好HDLC的帧格式和数据传输的波特率。数据通过串口缓冲区和以太网控制芯片缓冲区发送到网上，经过了HDLC解帧，单片机控制封包，添加以太网传输时所需的信息等处理。反之则经过以太网芯片处理，单片机控制解包，HDLC封帧等步骤。最终实现通信可能。

系统软件数据流图如下:

软件数据流图

按协议内容的独立性和数据的存储传输可将软件设计划分为四个模块：串口发送与接收；HDLC协议的实现；单片机控制实现UDP协议封包与解包；DM9000芯片对数据传输的控制与处理。

软件功能模块图

嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括： 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O 等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 软件层功能层

2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，

(完整版)三级嵌入式系统

三级嵌入式系统学习总结 一第一章 1.嵌入式系统概论 嵌入式系统中的软件一般都固化在只读存储器中，用户不能随意更改其中的程序功能。 嵌入式系统的逻辑组成：1）处理器2）存储器3）I/O设备与I/O接口4）数据总线5）软件 嵌入式处理芯片有四种类型：1）微处理器2）数字信号处理器3）微控制器（单片机）4）片上系统 微控制器MCU的低端产品并不会因为高端产品的出现而衰落 在32位MCU中，绝大多数使用RAM内核 EDA：电子设计自动化 IP核可以分为三种：软核、硬核、固核 2.嵌入式系统与数字媒体 计算机中常用的最广泛的西文字符及其编码是ASCII字符集和ASCII码，即美国标准信息交换码，共有128个字符，一个字符占一个字节。 我国目前广泛使用的汉字编码国家标准有GB2312和GB18030 GB2312只有6763个汉字，不够用 GB18030字符集与国际标准UCS/Unicode字符集基本兼容。GB18030采用不等长的编码方法，单字节编码表示ASCII码，双字节编码表示汉字，与GB2312保持向下兼容，四字节编码表示其他字符 Unicode最新版本是6.3。UCS/Unicode在计算机中具体实现时采用不同的编码方案，最常用的是UTF-8和UTF-16，UTF-8采用的是单字节可变长编码；UTF-16采用的是双字节可变长编码 文本的类型可以分为简单文本、丰富格式文本、超文本 图像的数据量=图像水平分辨率*图像垂直分辨率*像素深度/8（像素深度指的是每个像素用多少个二进制数来表示） 数字视频的数据量非常大，在进行传输时必须进行压缩，压缩编码标准是国际标准化组织（ISO）制定的，其名称为MPEG。 无线局域网采用的协议主要是IEEE 802.11（俗称WIFI） 3.数字通信与计算机网络 微波是一种300MHz-300GHz的电磁波 计算机网络的组成：1）计算机等智能电子设备2）数据通信链路3）通信协议4）网络软件 以太局域网： 1）发送数据设备必须把要传输的数据分成小块（帧）进行传输，一次只能传输1帧； 2）局域网中的每一个终端都有自己唯一的标识，称为物理地址或MAC地址，在发送的每一帧数据中，必须包含自己的MAC地址和接收终端的MAC地址 3）IP协议定义了主机的概念，所有主机及使用一种统一格式的地址标识，称为IP地址。4）以太局域网大多是由集线器或者交换机组网 计算机网络的类型：1）局域网2）城域网2）广域网 IP地址分为A、B、C三类。 IP是由四段数字组成，共32位，8位一段。 A类IP段0.0.0.0 到127.255.255.255 (0段和127段不使用)

嵌入式系统最小系统硬件设计

引言 嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI 处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。 嵌入式最小系统 根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203； ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压； ?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试； ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信； ?复位模块——实现对系统的复位；

近年来嵌入式硬件的发展

近年来嵌入式硬件的发展 施明 摘要：近年来随着移动处理、嵌入式应用的大量涌现，以及通用微处理器工艺水平和主频的不断提升，双核乃至四核的出现，功耗日益成为设计者必须关心的问题。这就要求嵌入式软硬件提出了新的要求，需要不断的改进和创新。本文围绕嵌入式近年的发展与更新，主要翻阅了十几篇论文，直接参考文献12篇，其中外文资料4篇。根据所阅读的文献通过对比浅析嵌入式硬件近年来的发展状况。 关键词：8位微控制器，32位微控制器，DSP核MPU In recent years the development of embedded hardware Abstract: in recent years as mobile processing, embedded application, as well as the general microprocessor to improve the technological level and frequency, dual-core and even the emergence of four nuclear power has increasingly become the designers must concern. This requires an embedded hardware and software is put forward new requirements, need continuous improvement and innovation. Around embedded in recent years, the development and updating, this paper mainly through more than ten papers, direct 12 references, including 4 foreign data. According to the reading of literature by comparing the embedded hardware is analysed in recent years the development of the situation Key words：8-bit microcontroller.32- bit microcontroller. DSP core MPU 一、引言 20世纪90年代后期，正处后PC机的前夜．开始兴起了嵌入式的第二次浪潮。随着手机的铺天盖地，惊醒了国内的专家和广大的单片机技术人员，引发了一场单片机与嵌入武的议论。无论改论是否有一致的认识，议论总是有益的。如果能取得一致的认识当然就更好。嵌入式，即嵌入式计算机，是从功能上说的。嵌入式计算机强调的要点是：计算机不为表现自己，而为辅助它所在的宿主设备．智能化地，剃现设备的功能。单片机的叫法，一，未能体现它初始的控制使命，二，它不能代表嵌入式的总体．仅是嵌入式中的类。尽管单片机的结构展示着嵌入式的极终方向，正如今日人们追求的SoC。单片机是Intel 初期的命名，但随后不久就改口叫微控制器了，并把它列入嵌入式器件的一类之中。

嵌入式硬件工程师岗位工作职责范本

岗位说明书系列 嵌入式硬件工程师岗位工 作职责 （标准、完整、实用、可修改）

编号：FS-QG-68741嵌入式硬件工程师岗位工作职责Embedded hardware engineer job responsibilities 说明：为规划化、统一化进行岗位管理，使岗位管理人员有章可循，提高工作效率与明确责任制，特此编写。 简介:嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 嵌入式职位描述(模板一) 岗位职责:

1、负责智能硬件产品的底层软件开发; 2、负责智能硬件产品的生产测试软件开发; 3、负责智能硬件产品人机交互开发; 4、负责蓝牙等接口开发。 任职要求: 1、本科及以上学历; 2、具有良好的逻辑思维能力，学习能力强; 3、有良好的C语言基础，能够快速学习新的Soc的SDK，并利用其开发相关应用; 4、熟悉主流单片机系统的开发环境编程(KEIL、IAR等)，调试，烧录; 5、熟悉蓝牙、wifi等常见的无线通信协议，有做过低功耗蓝牙产品经验者优先; 6、熟悉UART、SPI、I2C、USB等接口; 7、有生产测试软件开发相关经验者优先; 8、英文阅读能力良好，能快速学习新的硬件设备的SPEC 文档; 9、能够顶住比较大的工作压力，能够跟团队成员融洽相

嵌入式系统基础知识总结

必读：嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 （1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 （2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 （3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 （1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器

Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。 （2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）. 它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 （3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 （4）应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式系统期末考试题库及答案

《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适、 1应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。、 2从层次角度来看，嵌入式

系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、、 3板级支持包（或硬件抽象层） 和硬件层。嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。、 4嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统、 5集成和系统测试。需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 6、确定输入信号是数字信号还 是模拟信号属于功能性需求。 7、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 8、在嵌 入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其 中体系结构设计解决“如何做”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 11、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段 完成。、 12在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。、13在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。、 14在嵌入式系统 的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。、15在嵌入式系统的设计过程中，完 成软件设计应在构件设计阶段完成。 16、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体 设计（需求分析、规格说明和体系 17、结构设计）和系统调试。设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。、 18核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 IP 设计重用技术主要分为基于19、 软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验 20、证几个阶段组成。嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和、21页共页第 1 44 《嵌入式系统》试题库

嵌入式硬件体系的调试_图文.

《嵌入式系统硬件设计》教程 第十一讲嵌入式硬件体系的调试 编著与讲演:怯肇乾 一.知识准备与上述相关讲义的回顾 知识准备:电路测试、系统的模拟与仿真等; 相关讲义的回顾:CPU器件的模拟与仿真、测量控制电路、系统基础电路。 二.常用电路测试工具及其使用 直流电源 示波器:模拟示波器、数字示波器 多功能数字万用表 逻辑分析仪 三.常用调试手段与技巧介绍 1.用双路直流电源得到正负电源供给 -+-+ 负源 地 正源 2.PCB 板的板级测试 板上各种电源的短路测试;

首次加电测试,各种主要电源测试、主要IC 的运行发热状况观察等; CPU 之时钟电路测试、复位电路测试; 3.模拟信号源的实验板制作 主要是对信号发生器所产生信号的调理,包括缩放、零点调整等; ADJST 321 4 11 DB4A LM 324RB528k RB512k RB541k RB535k CB2104 CB1104 -12V +12V +12V CB31047 CB5104CB6104 4.逐一电路模块的测试:飞线、割线等手段的使用 CPU 之各种外扩存储器测试; CPU之主要外设测试; 系统接口电路、通讯电路测试; 5.模拟干扰、振动实验等可靠性测试

使用可调的模拟干扰仪器、振动器,或自制的相应工具,得到相应的恶劣环境,置所设计系统于其中,进行测试、调整、完善。 四.PC机测试程序及其书写 DOS Debug测试,VB、VC或C++Builder可视化应用测试程序书写等。例: 1.DOS Debug的并口测试: 在DOS或Windows DOS窗口下,可通过Debug软件的I(读或O(写命令对三个寄存器的状态进行观察改写,如: C:\>Debug -O 378 5A -I 378 5A -I 379 78 -O 37a 55 -I 37a 55 2.使用嵌入式汇编语言书写可视化测试程序 下面是用C++Builder书写的ISA收发卡的初始化和收发函数char TForm1::initial(void //ISA卡的初始化函数

嵌入式硬件设计03-用电源树搞定电流分配

嵌入式硬件设计03-用电源树搞定电流分配 您有没有试过电路板空载时上电一切正常，但带上负载后就“动力不足”呢?不是因为外设“索要”的太多，而是您的电源“给予”的不合理!我们来看一 则案例：一位硬件工程师在设计以太网PHY电路时，使用了一个外部LDO芯片产生1.2V以供给PHY芯片的数字和模拟电源。在低速传输数据时网络通信一路通顺，然而使用1000M全双工通信模式时，出现通信不稳定的囧况!久经 排查，才得知PHY芯片在千兆通信模式下1.2V电源的电流大小达到500mA 以上，如表1电源电流计算表 在对各个功能模块进行电流的估算时，若器件数据手册没给出其最大值，则一般取额定值的1.5~2倍;而特殊模块，如AW28A核心板，其电源消耗较为复杂，最大值以典型值的5倍计算。电源芯片的参考转换效率为80%。工程师可根据电源电流计算表的典型值进行电源系统的设计，并以最大值来进行校验。 再者，在设计电源系统时还得考虑模块的同步系数，即在同一时间内，参与消耗电流的器件的比例，一般为0.5~0.7，选取值根据实际的系统来决定。为保证电源系统的稳定性，我们可选取同步系数0.5，即同一时间内，系统中 半数耗电模块的电流值取最大值，其它的取额定值来计算器功耗。 2.绘制电源树上述电源树中，12V转5V的DC-DC为电源系统的第一个转换关卡，需要给予足够的余量，可使用MPS公司的MP1652/MP1653，其分别适用于12V，2A/3A的电源系统。而具备超低静态功耗的MP2162则能为需要精细化电流的后级系统模块提供更好的解决方案。 3.电源IC的选型基本原则 遵循不要“大牛拉小车”或“小牛拉大车”的基本原则。选用电源芯片时为

(习题解答)第2章 嵌入式系统硬件体系结构

（习题解答）第2章嵌入式系统硬件体系结构 1、什么是“握手协议”？试叙述“握手协议”的工作过程。 总线异步时序协议的基本构件是握手协议，所谓“握手”，即当两个设备要通信时，一个设备准备好接收，另一个设备准备好发送。 实现握手功能需要两根信号线，一根表示查询（enq），另一根表示应答（ack）。在握手过程中，有专用的通信线用来传输数据。 握手协议有4个周期，其工作过程的各个阶段说明如下： 周期1：设备1升高输出电平发出查询信号，它告诉设备2应准备监听数据。 周期2：当设备2准备好接收数据时，它升高它的输出电平发出应答信号。这时，设备1和设备2均已准备就绪，并开始发送或接收。 周期3：一旦数据传送完毕，设备2降低它的输出电平，表示它已经接收完数据。 周期4：设备1检测到设备2的应答信号变低，设备1也降低它的输出电平。 在握手结束时，双方握手信号均为低电平，就像开始握手前一样。因此，系统回到其初始状态，为下一次以握手方式传输数据作准备。 2、中断处理经过了哪几个阶段？ 中断处理经过了6个阶段。 （1）禁止其他中断：当发生中断时，嵌入式微处理器将禁止其他中断的产生，以便进行中断处理。 （2）保存上下文：进入处理程序，首先要保存当前模式下没有被自动分组保护的部分寄存器。 （3）中断处理程序：处理程序确定外部中断源，并执行相应的中断服务程序。 （4）中断服务程序：针对中断源的具体要求进行处理，并复位该中断。 （5）恢复上下文：从中断服务返回到中断处理程序后，处理程序负责恢复上下文。 （6）允许新的中断：最后，从中断处理返回，回到被中断的程序继续执行。 3、在嵌入式系统中，JTAG接口有什么作用？ JTAG（Joint Test Action Group，联合测试行动小组）是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。 JTAG除用于电路边界扫描测试之外，还常用于可编程芯片的在线编程。 在嵌入式系统中，通过JTAG接口既可以对目标板系统进行测试，也可以对目标板系统的存储单元（Flash）编程。 4、ARM的设计思想是什么？ 因为对嵌入式系统的应用项目来说，系统的关键并不单纯在于微处理器的速度，而在于系统性能、功耗和成本。因此，ARM微处理器被设计成较小的核，从而延长电源的使用时间。使用高密度代码。一般选用速度不高，成本较低的存储器，以降低系统成本。 5、试叙述嵌入式最小系统的组成，并说明各部件的作用。 嵌入式微处理器芯片自己是不能独立工作的，需要一些必要的外围元器件给它提供基本的工作条件。因此，一个ARM 最小系统一般包括： （1）ARM 微处理器芯片，这是嵌入式最小系统的心脏。 （2）电源电路、复位电路，晶振电路，为嵌入式最小系统提供电源、提供时钟信号及复位。（3）存储器（FLASH 和SDRAM ），微处理器芯片内部没有存储器，需要外扩存储器。

嵌入式硬件开发工程师

嵌入式硬件开发工程师 职业概述： 嵌入式硬件开发工程师主要编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案，要求理解嵌入式系统架构，有一定的C语言基础，熟悉ARM、PROTEL设计软件，有四层板开发经验。 工作内容： 编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案，进行硬件选型（单片机、DSP或者其他处理器）及系统分析； 负责硬件详细设计及实现，包含原理设计、PCB layout、硬件调试； 参与系统移植以及驱动的开发调试； 编写产品技术说明书； 负责对客户的技术支持。 职业要求： 电子、自动化、通讯或相关专业本科以上学历。 熟悉硬件开发流程；良好的电子电路分析能力；熟练掌握Protel、OrCAD、PADS 等原理图与PCB设计工具；良好的沟通和团队协作能力。 薪资行情： 一般月薪范围在3000—8000元。嵌入式硬件开发工程师的月薪范围一般在2000—10000元之间。从工作经验的角度看，刚刚毕业工作的学生和具有1-2年工作经验的嵌入式硬件开发工程师的月薪通常在两三千左右，具有3-5年工作经验者的月薪通常在3000-7000元之间，拥有5年以上工作经验者则一般可拿到8000元甚至更高的月薪，通常经理级的嵌入式硬件开发人员的月薪都可拿到1 万-1.5万之间；从学历角度看，一般具有本科或硕士学历者的月薪在3000-10000元之间，大专以上学历者一般在2000-4000元之间。 职业发展路径： 成为优秀的嵌入式硬件开发工程师需具备以下技能：由需求分析至总体方案、详细设计的规划能力；熟练运用设计工具、设计原理图、PCB板的能力；熟练运用单片机、DSP、PLD、FPGA等进行软硬件开发调试的能力；熟练运用仿真工具、示波器、信号发生器、逻辑分析仪等调测硬件的能力；掌握常用的标准电路的设计能力，如复位电路、常用滤波器电路、功放电路、高速信号传输线的匹配电路等；故障定位、解决问题的能力；设计文档的组织编写技能。 → 产品研发经理 技术经理 嵌入式系统开发工程师 嵌入式系统测试工程师 IT项目经理

【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式输入设备设计

【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式输入设备设计摘要：嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。 ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！《ARM9嵌入式系统硬件设计指南》配套划时代精品EasyARM-i.MX283A 开发平台同期发布，深入剖析ARM9 硬件设计的每一个毛孔，助您完成前所未有的技术飞跃！ 7.1 嵌入式输入设备设计 嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。这时，就需要使用输入设备将用户的“指示”或“依据”传递给嵌入式系统。 常见的人机交互输入设备包括按键、触摸屏、麦克风及其他各类用户可控输入的传感器等。随着科技的发展，不仅我们常见的交互输入设备出现了新的形态，而且也出现了不少新的交互输入方式。比如，现在手机中的电容按键及重力感应传感器、距离传感器。现在的交互设备不仅体现在硬件设备的复杂性上，而且在相关数据的复杂性上也与以往有了较大的增加。比如，可用于语音输入的麦克和可用于人脸识别的摄像头，为了完成这些人机交互输入，除了硬件输入设备对信息采集外，还需要后台进行大量的数据处理，以帮助系统“理解”用户的“输入信息”。 下面我们详细介绍最常用的两种输入设备：键盘/按键、触摸屏。 7.1.1 键盘 键盘是嵌入式应用的常用外部设备之一。键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是最简单的数字量输入设备。对系统而言，键盘上不同的按键代表着不同的含义（一般来说，按键的含义可通过软件定义）。用户通过按动键盘的按键，输入数据或命令，实现简单的人机交互。 1．键盘的基本电路 键盘的基本电路是一个接触开关，通、断两种状态分别表示逻辑“0”和“1”。如图7.1所示，当开关打开时，处理器检测到相应引脚为高电平，表示逻辑“1”；当开关闭合时，处理器检测到相应引脚为低电平，表示逻辑“0”。 2．键盘的分类 按键排布的方式，键盘可分为可分成独立式按键键盘和矩阵式按键键盘；按读入键值的方式，可分为直读方式和扫描方式；按编码方式，可分成非编码方式和硬件编码方式；按微处理器响应方式可分为中断方式和查询方式。以上各种方式组合可构成不同硬件结构和接口的键盘。以下介绍较为常用的两种方式。 (1)、独立式 独立式按键键盘是指将每个独立按键按一对一的方式直接接到微处理器的I/O输入端口，如图7.1所示。读键值时，处理器可以检测相应I/O输入端口的状态，判定输入电平，确定输入的逻辑值。按键之间在硬件和读取方式上均相互独立，所以习惯称这种按键为独立式按键。这种方式在软硬件上实现均比较简单，但每一个按键都占用一个I/O端口，占用的资源较多，一般在按键数量较少，微处理器I/O资源充足时采用。

嵌入式系统的定义和特点

嵌入式系统的定义及特点 定义：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU是专门为特定应用设计的，具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于整个系统设计趋于小型化。 （2）嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 （3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。 （4）嵌入式系统的生命周期相当长。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，其升级换代也是和具体产品同步进行的。 （5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后，用户如果需要修改其中的程序功能，必须借助于一套专门的开发工具和环境。 （6）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中，而不是存贮于磁盘等载体中。 3．与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？答：与通用计算机相比，嵌入式系统有以下特点：（1）嵌入式系统通常是面向特定应用的；（2）嵌入式系统的硬件和软件必须高效率地设计，做到量体裁衣、去除冗余；（3）有实时操作系统的支持；（4）嵌入式系统具有较长的生命周期；（5）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储在磁盘等载体中；（6）具有专门的开发工具支持。 操作系统在嵌入式系统中所起的作用 EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作，控制、协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 嵌入式系统是以应用为中心，整合了计算机软件、硬件技术，通信技术和微电子技术， 嵌入式操作系统（嵌入式linux学习）的功能 嵌入式操作系统除具备了一般操作系统（嵌入式linux系统）最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外，还有以下两个方面的功能： 1.构成一个易于编程的虚拟机平台 嵌入式操作系统构成一个虚拟机平台，EOS把底层的硬件细节封装起来，为运行在它上面的软件(如中间件软件和各种应用软件)提供了一个抽象的编程接口。软件开发在这个编程接口的上进行，而不直接与机器硬件层打交道。EOS所提供的编程接口实际上就是操作系统对外提供的系统调用函数。

基于嵌入式硬件构件的软硬件设计规范

基于嵌入式硬件构件的软硬件设计规范 2.1 电路原理图设计与绘制基本要求 1．设计时需要考虑的基本问题 1）MCU的选择 选择MCU时要考虑MCU所能够完成的功能、MCU的价格、功耗、供电电压、I/O口电平、管脚数目以及MCU的封装等因素。MCU的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V以及目前正在开发中的1.8V超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源，在MCU选型时一定要做一张引脚分配表。 2）电源部分 （1）要考虑系统对电源的需求，例如系统需要几种电源，如24V、12V、5V或者3.3V 等，估计各需要多少功率或最大电流（mA）。在计算电源总功率时要考虑一定的余量，可取2倍，即：电源总功率 =2×器件总功率。（2）考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般要求在正负5%以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求正负1%以内。（3）考虑使用电源模块还是外接电源的方式提供工作电源。 3）普通I/O口 （1）上拉、下拉问题：考虑用内部或者外部上/下拉电阻，内部上/下拉阻值一般在700Ω欧姆左右，低功耗模式不宜使用。外部上/下拉根据需要可选10KΩ～1MΩ之间。（2）开关量输入：一定要保证高低电压分明，理想情况下高电平就是电源电压，低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平，但高低仍有较大压差，可考虑用A/D采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点，要考虑分压电阻的选择，使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流，否则无法进行采样。（3）开关量输出：基本原则是保证输出高电平接近电源电压，低电平接近地电平。I/O口的吸纳电流一般大于放出电流，对小功率元器件控制是最好采用低电平控制的方式。一般情况下，负载要求小于10mA可用芯片引脚直接控制；电流在10~100mA时可用三极管控制，100mA～1A时用IC控制；更大的电流则适合用继电器控制，同时需要使用光电隔离芯片。 4）A/D电路与D/A电路 A/D电路：要清楚前端采样基本原理，对电阻型、电流型和电压型传感器采用不同的采集电路。如果采集的信号微弱，要考虑怎样进行信号放大。D/A电路：考虑MCU的引脚通过何种输出电路控制实际对象。 5）其它 通信接口：如USB、SCI、SPI、以太网接口等。设计接口时一定要分模块设计，各模块之间要完全独立。增加或删除某一接口时按模块取舍。键盘、LCD、LED等注意选型。 2．各模块的设计原则 （1）每个模块取一个合适的名字。（2）在文档中，对每个模块分别设计，画出原理图或框图，简明扼要写出基本原理。（3）任何模块可看成一个基本的输入/输出系统。（4）使用复接点复接线方式，利用冗余提高稳定。 3．绘制原理图的基本要求 （1）用A4纸。（2）不使用网格，底色为白色。（3）每个模块独立画出，用虚线框框

嵌入式系统硬件设计

嵌入式系统硬件设计课程设计报告书 指导老师 学号 院系机械设计制造及其自动化 班级机械电子 完成时间

嵌入式硬件系统设计课程设计报告 摘要 嵌入式系统已经广泛应用于生产生活的方方面面，从电磁炉到机器人控制，从电子玩具到智能手机，都离不开嵌入式系统的应用。本报告主要记录了在《嵌入式硬件系统》课程中的所学所感。 关键词：嵌入式系统，PCB焊接，Altium Designer，51单片机

目录 1概述 (3) 1.1本课程主要教学内容 (3) 1.2 嵌入式硬件系统简介 (3) 1.3 本报告结构安排 (3) 2PCB焊接练习 (3) 2.1元器件符号的认识 (3) 2.1.1了解元器件的尺寸 (3) 2.1.2 常见电路图元件符号 (3) 2.1.3 常见元器件实物 (3) 2.1.4 认识元器件参数 (3) 2.2元器件封装的认识 (3) 2.2.1 实物封装 (3) 2.2.2 封装尺寸介绍 (3) 2.3焊接方法 (3) 2.3.1 焊接工具介绍 (3) 2.3.2 焊接要求 (3) 2.3.3 焊接过程中遇到的问题及解决方法 (3) 3电路原理图设计 (3) 3.1电路功能分析 (3) 3.1.1 51单片机 (3) 3.1.2 LED (3) 3.1.3 外部晶振 (3) 3.1.4 复位电路 (3) 3.1.5 报警器 (3) 3.1.6 CH340G (3) 3.1.7 USB (3) 3.1.8 24C02CT-E (3) 3.1.9 数码管 (3) 3.2原理图设计 (3) 3.2.1 原理图设计软件 (3) 3.2.2 原理图设计要求 (3) 3.3 PCB设计 (3) 3.3.1 原理图导入 (3) 3.3.2 设置PCB尺寸大小 (3) 3.3.3 布局 (3) 3.3.4 布线 (3) 3.3.5 覆铜 (3) 3.3.6 检查 (3) 3.4 设计过程中遇到的问题及解决方法 (3) 4PCB焊接及调试 (3) 4.1 焊接过程中遇到的问题 (3) 4.2调试过程 (3) 4.2.2 调试过程遇到的问题 (3) 5项目任务书 (3) 5.1 任务书 (3) 5.2项目可行性分析 (3)

嵌入式硬件电路设计基础知识梳理

嵌入式硬件电路设计基础知识梳理 嵌入式设计是个庞大的工程，今天就说说硬件电路设计方面的几个注意事项，首先，咱们了解下嵌入式的硬件构架。 我们知道，CPU是这个系统的灵魂，所有的外围配置都与其相关联，这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中，以下几点需要关注。 第一、电源确定 电源对于嵌入式系统中的作用可以看做是空气对人体的作用，甚至更重要：人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定，这就相当于电源系统中各种杂波，我们希望得到纯净和稳定符合要求的电源，但由于各种因素制约，只是我们的梦想。这个要关注两个方面： a、电压 嵌入式系统需要各种量级的电源比如常见的5v、3.3v、1.8v等，为尽量减小电源的纹波，在嵌入式系统中使用LDO器件。如果采用DCDC不仅个头大，其纹波也是一个很头疼的问题。 b、电流 嵌入式系统的正常运行不但需要稳定足够的电源，还要有足够的电流，因此在选择电源器件的时候需要考虑其负载，我设计时一般留有30%的余量。 如果是多层板，电源部分在layout的时候需电源分割，这时需要注意分割路径，尽量将一定量的电源放置在一起。如果是双面板，则走线宽度需要注意，在板子允许的情况下尽量加宽。合适的退耦电容尽量靠近电源管脚。第二、晶振确定 晶振相当于嵌入式系统的心脏，其稳定与否直接关系其运行状态和通讯性能。常见的振有无源晶振，有源晶振，首先要确定其振荡频率，其次要确定晶振类型。 a、无源晶振 其匹配电容和匹配电阻的选择，这部分一般依据参考手册。在单片机设计中，经常使用插件晶振配合瓷片电容。在ARM中，为了减少空间和便于布线，经常使用四角无源晶振配

一个典型的嵌入式系统设计和实现

关键字：嵌入式系统设计 ARM FPGA多功能车辆总线Multifunction Vehicle Bus 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也取得迅速发展，嵌入式技术应用范围的急剧扩大。本文介绍了一种基于ARM和FPGA，从软件到硬件完全自主开发多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus)MVB??B嵌入式系统的设计和实现。 系统设计和实现 通常来说，一个嵌入式系统的开发过程如下： 1.确定嵌入式系统的需求； 2.设计系统的体系结构：选择处理器和相关外部设备，操作系统，开发平 台以及软硬件的分割和总体系统集成； 3.详细的软硬件设计和RTL代码、软件代码开发； 4.软硬件的联调和集成； 5.系统的测试。 一、步骤1：确定系统的需求： 嵌入式系统的典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的，市场应用是嵌入 式系统开发的导向和前提。一个嵌入式系统的设计取决于系统的需求。 1、MVB总线简介 列车通信网（Train Communication Network,简称TCN）是一个集整列列车内 部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准 （IEC－61375-1）, 它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB)和多功能车厢总线(MVB)。 TCN在列车控制系统中的地位相当与CAN总线在汽车电子中的地位。多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和 MVB总线相连，通过MVB总线来交换信息，形成一个完整的通信网络。在MVB系统中，根据IEC－61375－1列车通信网标准， MVB总线有如下的一些特点： 拓扑结构：MVB总线的结构遵循OSI模式，吸取了ISO的标准。支持最多4095个设备，由一个中心总线管理器控制。简单的传感器和智能站共存于同一总线上。 数据类型：MVB总线支持三种数据类型：

描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构

描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构，并总结他们与开发过程的关系。_百度知道 底层（硬件层）：需要你自己对于硬件相当的了解，能够独立绘制PCB并进行焊接，之后调试板子，做好电路板。比如sc2410,你需要绘制至少四层PCB电路板，其中ARM核心板是最难掌握的部分，外围电路要注意各种走线技巧等等。绘制完PCB之后就需要你的焊接功夫。将元器件焊接在PCB上。最后调试电路板，这是这一层设计中的收尾工作，也是最具有挑战性的工作。调试电路需要大量的经验，对于初学者来说，需要很强的电路知识，对于硬件的性能以及应用要非常了解才行。 中间层（驱动层）：电路板已经有现成的。你需要编程使一个死的板子，活起来，就是把程序下载进去，能叫板子跑起来。这里需要你对于ARM芯片的结构有很好的掌握，要会读芯片资料（datasheet）通常都是英文的。了解其内部资源我们就可以进行驱动编程了。我们平时所使用单片机，一般都是写好的程序，各个管脚在什么时序下输出什么信号（1或0），来操作实现相应借口的外围设备，比如液晶屏、LED灯等。单片机也可以叫做简单的嵌入式。原理相同。ARM也可以向单片机一样使用，但我们更多的是要对ARM加入操作系统的，这才是我们最常说的嵌入式。加入操作系统了以后，芯片对于个个资源的调度有了更系统的统筹规划，可以更充分的利用ARM芯片的系统资源，提高性能，使资源合理分配。而通常的驱动是在操作系统下工作的。比如基于LINUX或WINCE等等下的驱动程序。驱动程序是链接硬件平台和操作系统的纽带，当然编写驱动要同时兼顾操作系统特点和硬件接口的特点。做驱动的开发，需要对于软硬件都要有所了解，其中更偏重操作系统的理解。这部分工作也是最难做的。 上层（应用层）：应用层，即我们所说的软件编程了。就相我们手机里QQ和飞信一样，我们需要根据我们手机的操作系统来编写应用程序。对于各个开发板，我们同样需要根据它里边的系统进行应用开发。这部分，应该是几乎脱离硬件了，我们只需简单的了解硬件即可。我们只需深刻理解操作系统的中各个系统函数和接口函数，即可进行开发。需要很强的C++水平。 以上是我总结出的一些东西，希望对于楼主能有所帮助。

【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】电源电路设计

【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】电源电路设计 摘要 EasyARM-i.MX283(7)A需要3路电源：5V、4.2V和3.3V。其中，系统5V电源供给USB Host、液晶屏使用；4.2V电源供给CPU使用，经过处理器内部PMU（电源管理单元），转换出一路3.3V电源（供给NAND、启动配置电路）、一路1.8V （供给DDR2）；本节将为您讲述EasyARM-i.MX283(7)A的电源电路设计。 ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！《ARM9嵌入式系统硬件设计指南》配套划时代精品EasyARM-i.MX283A 开发平台同期发布，深入剖析ARM9 硬件设计的每一个毛孔，助您完成前所未有的技术飞跃！ 4.4 电源电路设计 4.4.1 总系统电源电路设计 EasyARM-i.MX283(7)A需要3路电源：5V、4.2V和3.3V。 其中，系统5V电源供给USB Host、液晶屏使用；4.2V电源供给CPU使用，经过处理器内部PMU（电源管理单元），转换出一路3.3V电源（供给NAND、启动配置电路）、一路1.8V（供给DDR2）；系统3.3V电源供给部分外围电路使用，如TF卡、以太网、蜂鸣器、RTC、LED等。 4.4.2 5V电源 5V电源直接由系统外部供给，有两种供电方式：MicroUSB接口（J12）和OPEN 工业插头（J3，间距5.08mm）。默认采用MicroUSB接口供电，OPEN工业插头默认不焊接，用户如果需要采用该接口供电时要将J12（MicroUSB）取下，将J3焊上。 4.4.3 4.2V电源 4.2V电源仅供给处理器使用，综合功耗、成本等因素考虑，决定采用成熟的 NCP1529电源方案，该芯片关键特性如下 ?高达96%的转换效率； ?输出电源可调：0.9V～3.9V； ?最大输出电流1A； ?关断电流为0.3μA，静态电流28μA； ?开关频率1.7MHz； ?集成短路、过流及ESD保护。 NCP1529可极大缩小PCB面积、提升电源使用效率及减少发热量，适合用于高密度电路中，如便携设备、电池供电系统。参考电路如图4-6所示。 输出电压可通过改变R10、R12 的阻值来调节，参考公式：