嵌入式ARM嵌入式系统设计

发布 2022-10-21 04:52:28 阅读 2059

摘要:本系统设计了基于arm系统的嵌入式硬件平台,其中主要介绍了系统母版的具体电路实现,其硬件电路已经通过了信号完整性分析。

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关键词:arm 嵌入式系统

中图分类号:tp368.1 文献标识码:a 文章编号:1007-9416(2012)12-0104-01

1、序言 本系统是设计一款基于arm的嵌入式开发平台,该嵌入式开发平台是基于at91sam9263(基于arm926ej-s芯核)的嵌入式系统,可以在此系统上运行嵌入式操作系统,并在上运行嵌入式数据库、人机窗口等应用程序,此系统包括硬件和软件两部分,本文主要介绍硬件部分。

2、系统硬件设计

本系统硬件由核心板和母板组成,核心板将系统扩展可能用到的总线都引出来,与母板之间通过针形接插件连接,为以后产品开发提供了稳定、经济而又方便的平台,此种设计的好处,其一把高速和低速分开,降低了硬件之间的干扰,提高了稳定性。其二是当系统需要扩展某些特殊接口时,则只需要对母板进行修改,缩短了开发周期。

其中核心板设计这部分是任何一个arm系统要正常运行所必备的电路,因此称为核心板,这些基础电路,包括存贮程序用的flash存贮器,运行程序和缓冲数据所必须的sdram、复位模块、时钟模块、jtag接口等。这部分电路集中在较小空间里,因此相对比较密集,而且这部分的信号是超高速信号,且电路的设计要求比较高,所以核心板采用购买成熟的核心板。

系统母板设计了大部分的外围电路,因为模板上的信号都是低速信号,所以从成本角度考虑,母板采用二层电路板设计,其主要电路包括了电源部分、usb接口部分、串口及10/100m以太网接口、lcd接口、can总线以及底板与核心板之间通过针形接插件相连的接口等,其结构如图1所示。

下面将分模块介绍电路原理。

2.1 串行接口电路设计

系统设计了一个rs-232、rs-485接口,方便与其他设备通信。具体的电路采用max3232作为电平转换芯片,它本身提供两组驱动器和接收器,并接有数字隔离器adum1201,此芯片提供了两个信道的通道,具体电路如图2。

系统的rs-485串行接口,是由adm2483来实现,adm2483本身是带有隔离的高速rs-485转换器,不需要其它额外的电路。

2.2 以太网接口设计

系统选用dm9161作为以太网的接口芯片,因为系统工作在100base-tx模式下,所以选择rmii作为dm9161与at91sam9263的接口模式,具体电路如图3所示。

2.3 can接口电路设计

本系统的can总线接口的实现,是通过外接can收发器来实现的,系统选用的是mcp2551作为系统的收发器,其特点是有差分发射和接收能力,自动检测txd输入端接地错误及较强的抗噪声特性。

3、结语 本系统设计了基于arm系统的嵌入式硬件平台,在此之上可以提供各种实时操作系统,从而构成一个完整的平台,其硬件部分电路已经进行了信号完整性分析具有一定的可靠性。

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