《基于ARM的液晶屏动画显示程序开发》-毕业论文（设计）.docVIP

内蒙古大学本科毕业论文 第 PAGE 21页 第一章 绪论 根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）从应用上的定义为：嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置（原文为device used to control, monitor or assist the operation of equipment, machinery or plants）”[1]。 从20世纪70年代单片机的出现到今天各种各样的嵌入式处理器、微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了40多年的发展历史，并且是以硬件和软件交替双螺旋式发展的。综观嵌入式技术的发展，大致经历了以下4个阶段[2] ：第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能，应用于一些专业性强的工业控制系统中[2]；第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统[2]；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统[2]；第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段[2]。嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：[3] 工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理、网络及电子商务、环境监测、机器人等。 随着国内嵌入式应用的发展，ARM因其高性能、低功耗、低成本而成为移动通信、便携设备、消费与图像应用等嵌入式产品的首选。基于ARM技术的微处理器，其应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面[4]。ARM处理器核已经有6个系列产品：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、SecureCore以及必威体育精装版的ARM11系列。 随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、娱乐业等方面。随着国内外嵌入式产品如车载电脑、机顶盒等的进一步开发和推广，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。 第二章 硬件系统设计 2.1 系统框图 首先，根据系统功能需求分析，本系统硬件部分的设计首先考虑它的性能，其次还要顾及它的成本，力求它的性价比及开发时间等指标达到最优。在设计过程中必须考虑到如何使硬件平台尽可能地满足系统软件和应用程序运行时的资源要求如频率、存储器空间等，其次还必须提供丰富的通讯接口，包括程序下载的接口、USB设备接口以及与以太网的通讯接口等，硬件部分还包括电源部分以及其它功能模块的设计，最后还有成本控制的要求。本系统主板整体设计框图如图2-1所示[2]： 2-1主板的整体设计框图 根据实际的应用，设计的该系统分为以下几个部分：处理器、电源、复位模块、时钟模块、存储器系统、通讯接口部分、LCD和触摸屏、JTAG接口、键盘。 1．处理器：S3C2410是整个硬件系统的核心，除了完成所有的逻辑运算和控制功能外，还提供各种通讯接口及其它的功能模块，例如LCD控制器、USB总线控制器等。 2．时钟模块：提供给CPU内核时钟输入的模块。 3．存储系统：外部扩展存储系统是必不可少的，包括SDRAM与Flash ROM接口，它提供了操作系统和应用程序运行的空间并用来存放操作系统和应用程序以及其它数据。 4．通讯模块：包括USB、UART、网络接口，提供主板与外界通讯的通道，USB接口还被用来接外部设备。 5．LCD显示器与触摸屏接口：作为系统显示与人机交互的必不可少的接口。 6．JTAG接口：作为系统调试接口，可以通过JTAG口下载程序或进行在线调试。 2.2 三星S3C2410介绍 S3C2410 是韩国三星公司的一款基于ARM920T 内核的16/32 位RISC 嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比，低功耗的应用。运行的频率可以达到203MHz ARM920T 核由ARM9TDMI，存储管理单元（MMU）和高速缓存三部分组成。其中MMU 可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的16KB 地址和16KB 数据高速Cache 组成。 ARM920T 有两个协处理器：CP14 和CP15。CP14 用于调试控制，CP15 用于存储系统控制以及测试控制。 S3C2410的资源包括[5]： (1) 1个LCD控制器（支持STN和TFT带有触摸屏的液晶显示屏）。 (2) SDRAM控制器。 (3) 3个通道的UART。 (4) 4个通道的DMA。 (5) 4个具有PWM功能的计时器和一个内部时钟。 (6) 8 通道的10位ADC。 (7) 触摸屏接口。 (8) IIS总线接口。 (9) 2个USB主机接口,1个USB设备接口。 (10) 2个SPI接口。 (11) SD接口和MMC卡接口。 (12) 看门狗计数器。 (13) 117个通用I/O