基于S3C4510B的ARM開發(fā)平臺
下面使用SST39VF160來構建Flash存儲系統(tǒng)。實際應用電路圖如圖3所示。
圖3 16位Flash存儲系統(tǒng)電路圖
Flash存儲器在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼,系統(tǒng)上電或復位后從此獲取指令并開始執(zhí)行,因此,應將存有程序代碼的Flash存儲器配置到 ROM/SRAM/Flash Bank0,即將S3C4510B的nRCS0>(Pin75)接至SST39VF160的CE#端。注意,此時應將S3C4510B的 B0SIZE[1:0]置為“10”,選擇ROM/SRAM/Flash Bank0為16位工作方式。
3.3 SDRAM接口電路
本平臺使用HY57V281620構建16位的SDRAM存儲系統(tǒng),足夠滿足嵌入式操作系統(tǒng)及各種相對復雜的算法的運行要求,實際應用電路圖如圖4 所示。SDRAM的控制信號較多,其連接電路也要相對復雜,可將HY57V281620配置到DRAM/SDRAM Bank0~DRAM/SDRAM Bank3的任一位置,一般配置到DRAM/SDRAM Bank0,即將S3C4510B的nSDCS0>(Pin89)接至HY57V281620的nCS端。HY57V281620的 BA1、BA0接S3C4510B的地址總線ADDR13>、ADDR12>來選擇SDRAM中的4個Bank。
圖 4 16位SDRAM存儲器系統(tǒng)的電路圖
3.4 10M/100Mbps以太網接口電路
S3C4510B 內部實際上已包含了以太網MAC 控制,但并未提供物理層接口,因此,需外接一片物理層芯片以提供以太網的接入通道。平臺使用RTL8201BL作為以太網的物理層接口。
由于S3C4510B 片內已有帶MII 接口的MAC 控制器,而RTL8201BL 也提供了MII 接口,各種信號的定義也很明確,因此RTL8201BL與S3C4510B 地連接比較簡單。圖5 為RTL8201BL的實際應用電路圖。信號的發(fā)送和接受端TPRX+、TPRX-、TPTX+、TPTX-應通過網絡隔離變壓器和RJ45接口接入傳輸媒體,HR901108A是一款集成網絡隔離變壓器的RJ45接口,避免隔離變壓器不匹配問題,簡化設計。注意網絡部分有數?;旌闲盘枺瑪底值睾湍M地之間用磁珠連接。
圖5 RTL8201BL的實際應用電路圖
3.5 串行接口電路
幾乎所有的微控制器、PC 都提供串行接口,使用電子工業(yè)協(xié)會(EIA)推薦的RS-232-C 標準,這是一種很常用的串行數據傳輸總線標準。RS-232-C 標準采用的接口是9 芯或25 芯的D 型插頭,常用的9 芯D 型插頭。要完成最基本的串行通信功能,實際上只需要RXD、TXD 和GND 即可,但由于RS-232-C 標準所定義的高、低電平信號與S3C4510B 系統(tǒng)的LVTTL 電路所定義的高、低電平信號完全不同,LVTTL 的標準邏輯“1”對應2V~3.3V 電平,標準邏輯“0”對應0V~0.4V 電平,而RS-232-C 標準采用負邏輯方式,標準邏輯“1”對應-5V~-15V 電平,標準邏輯“0”對應+5V~+15V 電平,顯然,兩者間要進行通信必須經過信號電平的轉換,目前常使用的電平轉換電路為MAX232,系統(tǒng)選用電平位3.3V的MAX232。
3.6 時鐘電路
實時時鐘在系統(tǒng)中主要是為系統(tǒng)提供時鐘基準,在許多應用中有這方面的需求,由于S3C4510B片內沒有RTC電路,需要外擴,本平臺采用了HT1381時鐘芯片。
HT1381是一款低耗的實時時鐘芯片,并用若干寄存器存儲對應信息,一個32.768KHz的振校準時鐘。本平臺分配S3C4510B的3根 GP10分別作為HT1381的復位RST、串行時鐘SCLK、I/O口。為了獲得更精確的時間,可在晶振兩端各加一個電容,電容大小與晶振精確度相關,一般晶振誤差正負10ppm的用5pF電容補償,晶振誤差10~20ppm的用8pF電容。
3.7 系統(tǒng)總線擴展
除了S3C4510B32根數據線、22根地址線、各類控制線,平臺提供了很多外圍擴展口,例如18個通用I/O總線接口、JTAG接口、UART接口、IIC 總線接口等,限于篇幅不再贅述。通過這些擴展口,我們可以很方便地在開發(fā)板上進行擴展電路實驗以及根據一些特定的需要進行系統(tǒng)級的設計。
4 結束語
基于ARM7的芯片 S3C4510B 是適用在手持設備、網絡通信和工業(yè)控制及其他很多產品中的一款高性能、小體積的芯片。嵌入式系統(tǒng)的高速發(fā)展勢必將不斷促進 ARM 技術的向前發(fā)展,設計功能強大的ARM 內核及體積小,性能高,功耗小的ARM芯片和基于 ARM 芯片的嵌入式系統(tǒng)將會是未來嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。
本文的創(chuàng)新點是,利用S3C4510B芯片建立的ARM 開發(fā)平臺,該平臺功能強大,適合用來作為開發(fā)高性能手持式以及便攜式智能設備或終端。充分體現了 ARM 芯片的強大功能,操作方式靈活,可擴展性強。
參 考 文 獻
1 李驅光.ARM 應用系統(tǒng)開發(fā)祥解[M].北京:清華大學天大學出版社,2004
2 馬忠梅.ARM 嵌入式處理器與嵌入式系統(tǒng)[J].電子世界, 2003,(3):41~42
3 江俊輝.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)硬件設計[J].微計算機信息,2005,(7):120~122
4 S3C4510B Data Sheet[EB/OL].http://www.samsung.com.cn.
5 周彩寶,劉應學.ARM 體系以及 AMBA 總線分析.計算機工程,2003,(5):147~149
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