项目2学习嵌入式系统基本软硬件开发讲述教程.ppt

项目二、学习嵌入式系统基本软硬件开发;一、项目概况;一、项目概况;二、知识储备;二、知识储备;二、知识储备;二、知识储备;2.1嵌入式ARM系统及接口 RISC处理器特点 精简指令系统 指令条数少，一般小于100条 基本寻址方式少，一般2?4种 指令格式少，一般3?5种 指令长度一致(32/16位) 以寄存器-寄存器方式工作，除了Load/Store指令访问存储器外，其余指令只访问寄存器。 除了Load/Store指令访问存储器外，所有指令在一个机器时钟周期完成，并采用流水线技术。 使用较多的通用寄存器，一般至少16个，一般不允许有专用寄存器。 大多采用硬联线控制，少用或不用微程序实现。 采用针对体系结构特点的优化编译技术，防止或减少流水线中出现的相关性，保证流水线畅通。;二、知识储备;2.1嵌入式ARM系统及接口 ARM 架构的结构: 32位RISC型处理器结构 32位ARM和16位Thumb指令集 多种处理器状态???式 嵌入式在线仿真调试 灵活和方便的接口 低电压低功耗的设计 ;2.1嵌入式ARM系统及接口 ARMv7 体系结构 向目标应用提供一组自定义配置文件。所有 Cortex 处理器都实现了 ARMv7 体系结构（实现 ARMv6M 的 Cortex-M 系列处理器除外）。所有 ARMv7 体系结构配置文件都实现了?Thumb-2?技术（一个经过优化的 16/32 位混合指令集），在保持与现有 ARM 解决方案的代码完全兼容的同时，既具有 32 位 ARM?ISA 的性能优势，也具有 16 位 Thumb ISA 的代码大小优势。ARMv7 体系结构还包括?NEON??技术扩展，可将 DSP 和多媒体处理吞吐量提升高达 400 个百分比，并提 供改进的浮点支持以满足下一代 3D 图形和游戏物理学以及传统嵌入式控制应用程序的需要。Cortex 体系结构旨在横跨各种应用领域（从成本少于 1 美元的微控制器到功能强大，运行速度超过 2GHz 的多核设计）。 ;;2.1嵌入式ARM系统及接口 ARM Cortex 嵌入式处理器 Cortex-M: 嵌入式控制用，功能较简单，价格 低，一般为单片形式 Cortex-R: 实时控制、计算用，速度较快 Cortex-A: 高性能应用处理机;?;? 2.1嵌入式ARM系统及接口 应用包括 Cortex-M 系列 微控制器 混合信号设备 智能传感器 汽车电子和气囊 ?Cortex-R 系列 汽车制动系统????????????????? 动力传动解决方案 大容量存储控制器 联网和打印 ;2.1嵌入式ARM系统及接口 典型ARM处理器 S3C2440是三星基于ARM920T开发的低功耗芯片。32位RISC，具有MMU、指令缓冲器(I_Cache)和数据缓冲器(D_Cache)。 内核工作电压低至1.8 V，存储器和I/O口电压为3.3 V。 工作频率最高可达266 MHz 封装形式为272FBGA。 S3C2440芯片具有极高的性价比，为手持设备和通用嵌入式应用提供片上系统解决方案。;2.1嵌入式ARM系统及接口 S3C2440;2.1嵌入式ARM系统及接口 S3C2440 (1) 支持大/小端格式；寻址空间达到128 MB/Bank (总共1 GB)；具有8个存储器Bank，其中，6个适用于ROM、SRAM，2个适用于ROM/SRAM和同步DRAM。 (2) 支持掉电时的SDRAM自刷新模式，以及各种型号的ROM引导。 (3) 具有优异的时钟和电源管理功能，具有片上MPLL和UPLL，MPLL最大产生266 MHz的时钟，能通过软件为每个功能模块提供时钟，电源管理具有正常、慢速、空闲和掉电等模式。 (4) 中断控制器支持55个中断源，可编程边沿/电平触发极性，为紧急中断请求提供快速中断服务。 (5) 具有4通道16位PWM定时器、1通道16位内部定时器；RTC(实时时钟)；通用I/O口；3通道UART，支持IrDA；DMA控制器；4通道DMA控制器；A/D转换和触摸屏接口；LCD控制器；看门狗定时器；I2C总线接口；I2S总线接口；2个USB主设备接口；1个USB从设备接口；SD主机接口；SPI接口。;二、知识储备;2.2 嵌入式系统的开发流程 需求分析 该阶段主要通过充分的市场调研和与用户的交流，制定出要开发的系统的性能指标、操作方式、外观等需求参数。根据需求参数进行可行性论证，得出项目是否可行的结论。此阶段要形成需求描述、性能指标参数、可行性分析等文档。 系统定义与结构设计 根据需求分析寻找能构成系统的合适组件，形成多套方案。然后估计每套方案的成本与效益，在充分权衡利弊的基础上，选择恰当的方案进行实施。此阶段要形成