嵌入式系统及其应用ARM硬件平台设计.pptx

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1、嵌入式系统及其应用嵌入式系统及其应用ARM硬件平台设计硬件平台设计21 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计最小系统的设计最小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试OUTLINE硬件系统组成硬件系统组成第1页/共79页31 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计最小系统的设计最小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试硬件系统组成硬件系统组成第2页/共79页4 4嵌入式系统的软硬件框架串口、并口、USB、以太网等LED、LC

2、D、触摸屏、鼠标、键盘等Linux、uCLinux、uC/OS-II、WINDOWS CE等硬件系统组成硬件系统组成第3页/共79页5 5JXARM9-2410JXARM9-2410教学系统的硬件组成教学系统的硬件组成q以创维特公司生产的以创维特公司生产的JXARM9-2410JXARM9-2410教学系统为原型教学系统为原型第4页/共79页6 6S3C2410X内部结构图S3C2410X概述第5页/共79页71 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计最小系统的设计最小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试硬

3、件系统组成硬件系统组成第6页/共79页8 8S3C2410X片上资源S3C2410X概述qARM920TARM920T核、工作频率核、工作频率203MHz203MHz；q16KB 16KB 数据数据CacheCache，16KB 16KB 指令指令CacheCache，MMUMMU，外部存储器控制器；，外部存储器控制器；qLCDLCD控制器（支持黑白、灰度、控制器（支持黑白、灰度、Color STNColor STN、TFTTFT屏），触摸屏接口；屏），触摸屏接口；qNAND FLASHNAND FLASH控制器，控制器，SD/MMCSD/MMC接口支持，接口支持，4 4个个DMADMA通道；

4、通道；q3 3通道通道UARTUART、1 1个多主个多主I2CI2C总线控制器、总线控制器、1 1个个IISIIS总线控制器；总线控制器；q4 4通道通道PWMPWM定时器及一个内部定时器；定时器及一个内部定时器；q117117个通用个通用I/OI/O口；口；2424个外部中断源；个外部中断源；q8 8通道通道1010位位ADCADC；q实时时钟及看门狗定时器等。实时时钟及看门狗定时器等。q两个两个USBUSB主主/一个一个USBUSB从；从；第7页/共79页9 9S3C2410X特性S3C2410X概述q内核内核:1.8V I/O:1.8V I/O及存储器及存储器 :3.3V:3.3Vq电

5、源管理模式：电源管理模式：NormalNormal、SlowSlow、IdleIdle、Power off Power off Normal Mode:Normal Mode:该模式下如果所有外围设备都打开时电流消耗最大，允许用户通过软件关闭外围设备达到省电目的该模式下如果所有外围设备都打开时电流消耗最大，允许用户通过软件关闭外围设备达到省电目的Slow Mode:Slow Mode:不采用不采用PLLPLL的模式，能量消耗仅取决于外时钟的频率。由外部提供的时钟源作的模式，能量消耗仅取决于外时钟的频率。由外部提供的时钟源作FCLKFCLKIdleIdle Mode:Mode:关掉了给关掉了给c

6、pucpu的的FCLKFCLK时钟，但外围设备时钟仍存在，任何到时钟，但外围设备时钟仍存在，任何到CPUCPU的中断请求可以将的中断请求可以将cpucpu唤醒唤醒Power_off Mode:Power_off Mode:这种模式关掉了内部供电，仅有给这种模式关掉了内部供电，仅有给wake_upwake_up部分的供电还存在。可以通过外部中断或实时时钟中断可以唤醒部分的供电还存在。可以通过外部中断或实时时钟中断可以唤醒q272-FBGA272-FBGA第8页/共79页1010S3C2410X的引脚分布图S3C2410X概述第9页/共79页1111S3C2410X的存储器映射S3C2410X概述

7、第10页/共79页1212总线控制信号S3C2410X的引脚信号描述第11页/共79页1313SDRAM/SRAMS3C2410X的引脚信号描述第12页/共79页1414NAND FlashS3C2410X的引脚信号描述第13页/共79页1515LCD控制信号S3C2410X的引脚信号描述第14页/共79页1616中断控制信号S3C2410X的引脚信号描述第15页/共79页1717DMA控制信号S3C2410X的引脚信号描述第16页/共79页1818UART控制信号S3C2410X的引脚信号描述第17页/共79页1919ADCS3C2410X的引脚信号描述第18页/共79页2020IIC-BU

8、S控制信号S3C2410X的引脚信号描述第19页/共79页2121IIS-BUS控制信号S3C2410X的引脚信号描述第20页/共79页2222触摸屏接口控制信号S3C2410X的引脚信号描述第21页/共79页2323USB主接口信号S3C2410X的引脚信号描述第22页/共79页2424USB从接口信号S3C2410X的引脚信号描述第23页/共79页2525SPI接口信号S3C2410X的引脚信号描述第24页/共79页2626GPIOS3C2410X的引脚信号描述第25页/共79页2727TIMER/PWM控制信号S3C2410X的引脚信号描述第26页/共79页2828复位和时钟信号S3C2

9、410X的引脚信号描述第27页/共79页2929JTAG测试逻辑S3C2410X的引脚信号描述第28页/共79页3030电源S3C2410X的引脚信号描述第29页/共79页3131芯片及引脚分析S3C2410X的引脚信号描述q具有大量的电源和接地引脚，应注意电源电压及分配具有大量的电源和接地引脚，应注意电源电压及分配qS3C2410XS3C2410X的引脚主要分为如下几类，即：数字输入的引脚主要分为如下几类，即：数字输入(I)(I)、数字输出、数字输出(O)(O)、数字输入、数字输入/输出输出(I/O)(I/O)、模拟输入、模拟输入/输出输出q输出类型的引脚主要用于输出类型的引脚主要用于S3C

10、2410XS3C2410X对外设的控制或通信，由对外设的控制或通信，由S3C2410XS3C2410X主动发出，这些引脚的连接不会对主动发出，这些引脚的连接不会对S3C2410XS3C2410X自身的运行有太大的影响自身的运行有太大的影响q输入类型的引脚有些直接决定输入类型的引脚有些直接决定S3C2410XS3C2410X是否可正常运行，设计时应特别注意是否可正常运行，设计时应特别注意q输入输入/输出类型的引脚主要是输出类型的引脚主要是S3C2410XS3C2410X与外设的双向数据传输通道与外设的双向数据传输通道第30页/共79页321 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计最小

11、系统的设计最小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试硬件系统组成硬件系统组成第31页/共79页3333最小系统最小系统最小系统最小系统1、一个嵌入式处理器是不能独立工作的，必须给它供电、加上时钟信号、提供复位信号，如果芯片没有片内程序存储器，则还要加上存储器系统，然后嵌入式处理器才可能工作2、这些提供嵌入式处理器运行所必须的条件的电路与嵌入式处理器共同构成了这个嵌入式处理器的最小系统3、大多数基于ARM9处理器核的微控制器都有调试接口，这部分在芯片实际工作时不是必需的，但因为这部分在开发时很重要，所以把这部分也归入到最小

12、系统中最小系统的设计第32页/共79页3434最小系统框图最小系统框图最小系统框图最小系统框图最小系统的设计第33页/共79页3535电源电路-概述最小系统的设计 为整个系统提供能量，是整个系统工作的基为整个系统提供能量，是整个系统工作的基础础 电源系统处理的好坏，将直接影响到整个系电源系统处理的好坏，将直接影响到整个系统的稳定性、可靠性等统的稳定性、可靠性等第34页/共79页3636电源电路-考虑的因素最小系统的设计1 1.输入的电压范围、电流；输入的电压范围、电流；2 2.输出的电压、最大电流、最大功率；输出的电压、最大电流、最大功率；3 3.输出纹波大小；输出纹波大小；4 4.安全因素；

13、安全因素；5 5.电池兼容和电磁干扰；电池兼容和电磁干扰；6 6.体积要求；体积要求；7 7.成本要求。成本要求。第35页/共79页3737电源电路-需求分析最小系统的设计1 1、一般是多电源系统，、一般是多电源系统，I/OI/O一般为一般为3.3V3.3V供电，内供电，内核为核为2.5V2.5V（S3C44B0S3C44B0）、）、1.8V1.8V（S3C2410S3C2410）或）或1.25V1.25V（PXA255PXA255）供电，有可能还包含）供电，有可能还包含5V5V或或12V12V等电源；等电源；2 2、一般将数字电源和模拟电源分别供电；一般将数字电源和模拟电源分别供电；3 3、

14、要求电源纹波比较小；、要求电源纹波比较小；第36页/共79页3838电源电路-芯片选型最小系统的设计1 1、有很多厂家均生产、有很多厂家均生产LDO DC-DCLDO DC-DC转换芯片，如转换芯片，如MaximMaxim、LinearLinear、Sipex Sipex、TITI、MicrochipMicrochip等；等；2 2、转换到、转换到5V5V的芯片有的芯片有UA7805UA7805、TL750L05TL750L05、LTC3425LTC3425、REG1117-5REG1117-5等；等；3 3、转换到、转换到3.3V3.3V的芯片有的芯片有LT1083LT1083（7.5A7.

15、5A）、）、LT1084 LT1084（5A5A）、LT1085 LT1085（3A3A）、）、LT1086LT1086（1.5A1.5A），），REG1117-3.3REG1117-3.3等；等；第37页/共79页3939电源电路-参考电路最小系统的设计S3C2410X 供电电路 第38页/共79页4040电源电路-参考电路最小系统的设计微处理器核供电电路 第39页/共79页4141时钟电路最小系统的设计 时钟电路用于向时钟电路用于向CPUCPU及其它电路提供工作时钟，在该系统中，及其它电路提供工作时钟，在该系统中，S3C2410XS3C2410X使用无源晶振，晶振的接法如下图所示使用无源晶

16、振，晶振的接法如下图所示主时钟电路RTC时钟电路主时钟及USB时钟滤波第40页/共79页4242时钟电路最小系统的设计1 1、根据、根据S3C2410XS3C2410X的最高工作频率以及的最高工作频率以及PLLPLL电路的工作方式，选择电路的工作方式，选择12MHz12MHz的无源晶振。的无源晶振。12MHz12MHz的晶振频率经过的晶振频率经过S3C2410XS3C2410X片内的片内的PLLPLL电路倍频后，可达到电路倍频后，可达到202.8MHz202.8MHz 的频率。的频率。2 2、片内的片内的PLLPLL电路兼有频率放大和信号提纯的功能，因此，系统可以以较低的外部时钟信号获得较高的

17、工作频率，以降低因高速开关时钟所造成的高频噪声。电路兼有频率放大和信号提纯的功能，因此，系统可以以较低的外部时钟信号获得较高的工作频率，以降低因高速开关时钟所造成的高频噪声。第41页/共79页4343复位电路最小系统的设计q由由RCRC电路及施密特触发器组成：电路及施密特触发器组成：第42页/共79页4444JTAG调试接口电路最小系统的设计1、JTAG(Joint Test Action GroupJTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动小组，联合测试行动小组)是一种国际标准是一种国际标准 测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。测试协议，主要用于

18、芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。2、目前大多数比较复杂的器件都支持目前大多数比较复杂的器件都支持JTAGJTAG协议，如协议，如ARMARM、DSPDSP、FPGAFPGA器件等。器件等。3 3、标准的、标准的JTAGJTAG接口是接口是4 4线：线：TMSTMS、TCKTCK、TDITDI、TDOTDO，分别为测试模式选择、，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。4 4、JTAGJTAG测试允许多个器件通过测试允许多个器件通过JTAGJTAG接口串联在一起，形成一个接口串联在一起，形成一个JTAGJTAG链，能链，能 实现对各个器

19、件分别测试。实现对各个器件分别测试。JTAGJTAG接口还常用于实现接口还常用于实现ISPISP（In-System In-System Programmable Programmable在系统编程）功能，如对在系统编程）功能，如对FLASHFLASH器件进行编程等。器件进行编程等。5 5、通过、通过JTAGJTAG接口，可对芯片内部的所有部件进行访问，因而是开发调试接口，可对芯片内部的所有部件进行访问，因而是开发调试 嵌入式系统的一种简洁高效的手段。目前嵌入式系统的一种简洁高效的手段。目前JTAGJTAG接口的连接有两种标准，接口的连接有两种标准，即即1414针接口和针接口和2020针接口。

20、针接口。第43页/共79页4545JTAG调试接口电路-14针接口及定义最小系统的设计第44页/共79页4646JTAG调试接口电路-20针接口及定义最小系统的设计第45页/共79页4747最小系统的设计JTAG调试接口示意图第46页/共79页4848JTAG接口电路设计接口电路最小系统的设计必须接上拉20针JTAG接口第47页/共79页4949SDRAM接口电路设计SDRAM简介q与与FlashFlash存储器相比较，存储器相比较，SDRAMSDRAM不具有掉电保持不具有掉电保持数据的特性，但其存取速度大大高于数据的特性，但其存取速度大大高于FlashFlash存储器，存储器，且具有读且具有

21、读/写的属性，因此，写的属性，因此，SDRAMSDRAM在系统中主要用在系统中主要用作程序的运行空间，数据及堆栈区作程序的运行空间，数据及堆栈区q当系统启动时，当系统启动时，CPUCPU首先从复位地址首先从复位地址0 x00 x0处读取处读取启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码一般应启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码一般应调入调入SDRAMSDRAM中运行，以提高系统的运行速度，同时，中运行，以提高系统的运行速度，同时，系统及用户堆栈、运行数据也都放在系统及用户堆栈、运行数据也都放在SDRAMSDRAM中中最小系统的设计第48页/共79页5050SDRAM接口电路设计SDRAM简介q

22、SDRAMSDRAM具有单位空间存储容量大和价格便宜的具有单位空间存储容量大和价格便宜的优点，已广泛应用在各种嵌入式系统中优点，已广泛应用在各种嵌入式系统中qSDRAMSDRAM的存储单元可以理解为一个电容，总是的存储单元可以理解为一个电容，总是倾向于放电，为避免数据丢失，必须定时刷新（充倾向于放电，为避免数据丢失，必须定时刷新（充电）。因此，要在系统中使用电）。因此，要在系统中使用SDRAMSDRAM，就要求微处，就要求微处理器具有刷新控制逻辑，或在系统中另外加入刷新理器具有刷新控制逻辑，或在系统中另外加入刷新控制逻辑电路控制逻辑电路qS3C2410XS3C2410X在片内具有独立的在片内具

23、有独立的SDRAMSDRAM刷新控制刷新控制逻辑，可方便地与逻辑，可方便地与SDRAMSDRAM接口接口最小系统的设计第49页/共79页5151SDRAM接口电路设计SDRAM选型q目前常用的目前常用的SDRAMSDRAM为为8 8位位/16/16位的数据宽度，工位的数据宽度，工作电压一般为作电压一般为3.3V3.3V。主要的生产厂商为。主要的生产厂商为HYUNDAIHYUNDAI、WinbondWinbond等。他们生产的同型器件一般具有相同的等。他们生产的同型器件一般具有相同的电气特性和封装形式，可通用。电气特性和封装形式，可通用。q本系统中使用本系统中使用WinbondWinbond的的

24、57V56162057V561620或或W982516W982516q57V56162057V561620存储容量为存储容量为4 4组组4M4M字节，工作电字节，工作电压为压为3.3V3.3V，常见封装为，常见封装为5454脚脚TSOPTSOP，兼容，兼容LVTTLLVTTL接口，接口，支持自动刷新（支持自动刷新（Auto-RefreshAuto-Refresh）和自刷新（）和自刷新（Self-Self-RefreshRefresh），），1616位数据宽度。位数据宽度。最小系统的设计第50页/共79页5252SDRAM接口电路设计57V56162057V561620引脚分布最小系统的设计第5

25、1页/共79页5353最小系统的设计SDRAM接口电路设计 57V56162057V561620引脚信号描述第52页/共79页5454SDRAM接口电路设计SDRAM接口电路最小系统的设计第53页/共79页5555FLASH接口电路设计FLASH简介qFlashFlash存储器是一种可在系统（存储器是一种可在系统（In-SystemIn-System）进行）进行电擦写，掉电后信息不丢失的存储器。电擦写，掉电后信息不丢失的存储器。q它具有低功耗、大容量、擦写速度快、可整片它具有低功耗、大容量、擦写速度快、可整片或分扇区在系统编程（烧写）、擦除等特点，并且或分扇区在系统编程（烧写）、擦除等特点，并

26、且可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作，因而在各可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作，因而在各种嵌入式系统中得到了广泛的应用。种嵌入式系统中得到了广泛的应用。q作为一种非易失性存储器，作为一种非易失性存储器，FlashFlash在系统中通常在系统中通常用于存放程序代码、常量表以及一些在系统掉电后用于存放程序代码、常量表以及一些在系统掉电后需要保存的用户数据等。需要保存的用户数据等。最小系统的设计第54页/共79页5656FLASH接口电路设计FLASH选型q常用的常用的FlashFlash为为8 8位或位或1616位的数据宽度，编程电位的数据宽度，编程电压为单压为单3.3V3.3V。主要的生产厂商

27、为。主要的生产厂商为INTELINTEL、ATMELATMEL、AMDAMD、HYUNDAIHYUNDAI等。等。q本系统中使用本系统中使用INTELINTEL的的TE28F128J3ATE28F128J3A。qTE28F128J3ATE28F128J3A存储容量为存储容量为16M16M字节，工作电压字节，工作电压为为3.3V3.3V，采用，采用5656脚脚TSOPTSOP封装或封装或4848脚脚FBGAFBGA封装，封装，1616位数据宽度。位数据宽度。qTE28F128J3ATE28F128J3A仅需单仅需单3.3V3.3V电压即可完成在系统电压即可完成在系统的编程与擦除操作，通过对其内部

28、的命令寄存器写的编程与擦除操作，通过对其内部的命令寄存器写入标准的命令序列，可对入标准的命令序列，可对FlashFlash进行编程（烧写）、进行编程（烧写）、整片擦除、按扇区擦除以及其他操作。整片擦除、按扇区擦除以及其他操作。最小系统的设计第55页/共79页5757FLASH接口电路设计TE28F128J3A引脚分布最小系统的设计第56页/共79页5858FLASH接口电路设计TE28F128J3A引脚信号描述最小系统的设计第57页/共79页5959FLASH接口电路设计FLASH接口电路最小系统的设计第58页/共79页601 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计最小系统的设计最

29、小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试硬件系统组成硬件系统组成第59页/共79页6161S3C2410X扩展系统qS3C2410XS3C2410X最小系统最小系统 +SDRAM+FLASH+SDRAM+FLASH电路可构电路可构成一个完全的嵌入式系统成一个完全的嵌入式系统q可运行于可运行于SDRAMSDRAM中的程序，也可以运行中的程序，也可以运行FLASHFLASH中的程序中的程序q程序大小可以很大，如果将程序保存到程序大小可以很大，如果将程序保存到FLASHFLASH中，中，掉电后不会丢失，因此，既可以通过掉电后不

30、会丢失，因此，既可以通过JTAGJTAG接口调试接口调试程序，也可以将程序烧写到程序，也可以将程序烧写到FLASHFLASH，然后运行，然后运行FLASHFLASH中的程序中的程序q在此基础上加入必要的接口及其他电路，就构成在此基础上加入必要的接口及其他电路，就构成了具体的了具体的S3C2410XS3C2410X应用系统应用系统外设及系统总线第60页/共79页6262串口接口电路设计串口简介q几乎所有的微控制器、几乎所有的微控制器、PCPC都提供串行接口，使用电子工业协会（都提供串行接口，使用电子工业协会（EIAEIA）推荐的）推荐的RS-232-CRS-232-C标准，这是一种很常用的串行数

31、据传输总线标准。标准，这是一种很常用的串行数据传输总线标准。q早期它被应用于计算机和终端通过电话线和早期它被应用于计算机和终端通过电话线和MODEMMODEM进行远距离的数据传输，随着微型计算机和微控制器的发展，不仅远距离，近距离也采用该通信方式。在近距离通信系统中，不再使用电话线和进行远距离的数据传输，随着微型计算机和微控制器的发展，不仅远距离，近距离也采用该通信方式。在近距离通信系统中，不再使用电话线和MODEMMODEM，而直接进行端到端的连接。，而直接进行端到端的连接。qRS-232-CRS-232-C标准采用的接口是标准采用的接口是9 9芯或芯或2525芯的芯的D D型插头，以常用的

32、型插头，以常用的9 9芯芯D D型插头为例，各引脚定义下所示：型插头为例，各引脚定义下所示：外设及系统总线第61页/共79页6363串口接口电路设计串口芯片选型q要完成最基本的串行通信功能，实际上只需要要完成最基本的串行通信功能，实际上只需要RXDRXD、TXDTXD和和GNDGND即可，但由于即可，但由于RS-232-CRS-232-C标准所定义的高、低电平信号与标准所定义的高、低电平信号与S3C2410XS3C2410X系统的系统的TTLTTL电路所定义的高、低电平信号完全不同。电路所定义的高、低电平信号完全不同。qTTLTTL的标准逻辑的标准逻辑“1 1”对应对应2V2V3.3V3.3V

33、电平，标准逻辑电平，标准逻辑“0 0”对应对应0V0V0.4V0.4V电平，而电平，而RS-232-CRS-232-C标准采用负逻辑方式，标准逻辑标准采用负逻辑方式，标准逻辑“1 1”对应对应-5V-5V-15V-15V电平，标准逻辑电平，标准逻辑“0 0”对应对应+5V+5V+15V+15V电平，显然，两者间要进行通信必须经过信号电平的转换。电平，显然，两者间要进行通信必须经过信号电平的转换。q目前常使用的电平转换电路为目前常使用的电平转换电路为SipexSipex公司的公司的SP3232ESP3232E。外设及系统总线第62页/共79页6464串口接口电路设计SP3232E引脚分布外设及系

34、统总线第63页/共79页6565串口接口电路设计串口接口电路RS232电平TTL电平外设及系统总线第64页/共79页6666IIC接口电路设计IIC简介qIICIIC总线是一种用于总线是一种用于ICIC器件之间连接的二线制总器件之间连接的二线制总线。它通过线。它通过SDASDA（串行数据线）及（串行数据线）及SCLSCL（串行时钟线）（串行时钟线）两线在连接到总线上的器件之间传送信息，并根据地两线在连接到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件：不管是微控制器、存储器、址识别每个器件：不管是微控制器、存储器、LCDLCD驱驱动器还是键盘接口。动器还是键盘接口。外设及系统总线qS3C24

35、10XS3C2410X内含一个内含一个IICIIC总线主控器，可方便地与总线主控器，可方便地与各种带有各种带有IICIIC接口的器件相连。接口的器件相连。q在本实验系统中，外扩一片在本实验系统中，外扩一片KS24C08KS24C08作为作为IICIIC存存储器。储器。KS24C08KS24C08提供提供1K1K字节的字节的EEPROMEEPROM存储空间，可存储空间，可用于存放少量在系统掉电时需要保存的数据。用于存放少量在系统掉电时需要保存的数据。第65页/共79页6767IIC接口电路设计IIC接口电路外设及系统总线第66页/共79页681 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计

36、最小系统的设计最小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试硬件系统组成硬件系统组成第67页/共79页6969印刷电路板设计注意事项印刷电路板的设计qS3C2410XS3C2410X的片内工作频率为的片内工作频率为60MHz60MHz，因此，在，因此，在印刷电路板的设计过程中，应该遵循一些高频电路的印刷电路板的设计过程中，应该遵循一些高频电路的设计基本原则，否则会使系统工作不稳定甚至不能正设计基本原则，否则会使系统工作不稳定甚至不能正常工作。常工作。q印刷电路板的设计人员应注意以下几个方面：印刷电路板的设计人员应注意以下几个

37、方面：注意电源的质量与分配。注意电源的质量与分配。同类型信号线应该成组、平行分布。同类型信号线应该成组、平行分布。第68页/共79页7070电源质量与分配印刷电路板的设计q电源滤波电源滤波为提高系统的电源质量，消除低频噪声对系统的影响，一般应在电源进入印刷电路板的位置和靠近各器件的电源引脚处加上滤波器，以消除电源的噪声为提高系统的电源质量，消除低频噪声对系统的影响，一般应在电源进入印刷电路板的位置和靠近各器件的电源引脚处加上滤波器，以消除电源的噪声常用的方法是在这些位置加上几十到几百微法的电容常用的方法是在这些位置加上几十到几百微法的电容同时，在系统中除了要注意低频噪声的影响，还要注意元器件工

38、作时产生的同时，在系统中除了要注意低频噪声的影响，还要注意元器件工作时产生的高频噪声高频噪声，一般的方法是在器件的，一般的方法是在器件的电源和地之间加上电源和地之间加上0.1uF0.1uF左右的电容左右的电容，可以很好地滤出高频噪声的影响。，可以很好地滤出高频噪声的影响。第69页/共79页7171电源质量与分配印刷电路板的设计q电源分配电源分配实际的工程应用和理论都证实，电源的分配对系统的稳定性有很大的影响，因此，在设计印刷电路板时，要注意电源的分配问题。实际的工程应用和理论都证实，电源的分配对系统的稳定性有很大的影响，因此，在设计印刷电路板时，要注意电源的分配问题。在印刷电路板上，电源的供给

39、一般采用电源总线（双面板）或电源层（多层板）的方式。电源总线由两条或多条较宽的线组成，由于受到电路板面积的限制，一般不可能布得过宽，因此存在较大的直流电阻，但在双面板的设计中也只好采用这种方式了，只是在布线的过程中，应尽量注意这个问题在印刷电路板上，电源的供给一般采用电源总线（双面板）或电源层（多层板）的方式。电源总线由两条或多条较宽的线组成，由于受到电路板面积的限制，一般不可能布得过宽，因此存在较大的直流电阻，但在双面板的设计中也只好采用这种方式了，只是在布线的过程中，应尽量注意这个问题第70页/共79页7272电源质量与分配印刷电路板的设计q电源分配电源分配在多层板的设计中，一般使用电源层

40、的方式给系统供电。该方式专门拿出一层作为电源层而不再在其上布信号线。由于电源层遍及电路板的全面积，因此直流电阻非常的小，采用这种方式可有效的降低噪声，提高系统的稳定性。在多层板的设计中，一般使用电源层的方式给系统供电。该方式专门拿出一层作为电源层而不再在其上布信号线。由于电源层遍及电路板的全面积，因此直流电阻非常的小，采用这种方式可有效的降低噪声，提高系统的稳定性。第71页/共79页7373同类型信号线的分布印刷电路板的设计q在各种微处理器的输入输出信号中，总有相当在各种微处理器的输入输出信号中，总有相当一部分是相同类型的，例如数据线、地址线。一部分是相同类型的，例如数据线、地址线。q对这些相

41、同类型的信号线应该成组、平行分布，对这些相同类型的信号线应该成组、平行分布，同时注意它们之间的长短差异不要太大，采用这种同时注意它们之间的长短差异不要太大，采用这种布线方式，不但可以减少干扰，增加系统的稳定性，布线方式，不但可以减少干扰，增加系统的稳定性，还可以使布线变得简单，印刷电路板的外观更美观。还可以使布线变得简单，印刷电路板的外观更美观。第72页/共79页741 13 32 24 45 5印制板的设计印制板的设计最小系统的设计最小系统的设计S3C2410XS3C2410X概述概述外设及系统总线外设及系统总线6 6硬件系统的调试硬件系统的调试硬件系统组成硬件系统组成第73页/共79页75

42、75硬件调试硬件系统的调试q尽可能的从简单到复杂，一个单元一个单元地尽可能的从简单到复杂，一个单元一个单元地焊接调试，以便在调试过程中遇到困难时缩小故障焊接调试，以便在调试过程中遇到困难时缩小故障范围，在调试过程中，应先确定电路没有短路，才范围，在调试过程中，应先确定电路没有短路，才能通电调试。能通电调试。q先从最小系统调试：先从最小系统调试：S3C2410X+S3C2410X+电源电路电源电路 +晶振电路晶振电路 +复位电路复位电路 +JTAG+JTAG接口接口第74页/共79页7676硬件调试硬件系统的调试q然后加上然后加上SDRAMSDRAM，再加上，再加上FLASHFLASH，然后再加

43、上，然后再加上其它接口其它接口q芯片在工作时有一定的发热是正常的，但如果芯片在工作时有一定的发热是正常的，但如果有芯片特别发烫，则一定有故障存在，需断电检查有芯片特别发烫，则一定有故障存在，需断电检查确认无误后方可继续通电调试。确认无误后方可继续通电调试。第75页/共79页7777电源、晶振及复位电路调试硬件系统的调试q调试电源电路之前，尽量少接器件，通电之前调试电源电路之前，尽量少接器件，通电之前检查有无短路现象检查有无短路现象q用示波器观测，晶振的输出应为用示波器观测，晶振的输出应为12MHz12MHzq复位电路的复位电路的nRESETnRESET端在未按按钮时输出应为高端在未按按钮时输出

44、应为高电平（电平（3.3V3.3V），按下按钮后变为低电平，按钮松开），按下按钮后变为低电平，按钮松开后应恢复到高电平后应恢复到高电平第76页/共79页7878JTAG接口电路调试硬件系统的调试q调试调试JTAGJTAG接口电路之前，应该保证晶振已经起接口电路之前，应该保证晶振已经起振振q检测检测JTAGJTAG接口的接口的TMSTMS、TCKTCK、TDITDI、TDOTDO信号信号是否已与是否已与S3C4510BS3C4510B的对应引脚相连的对应引脚相连q连接调试器，看是否能够连接上，如果连接不连接调试器，看是否能够连接上，如果连接不上，检查上，检查TMSTMS、TCKTCK、TDITDI、TDOTDO等信号是否正常等信号是否正常q正常工作时，正常工作时，TRSTTRST应该为高电平，如果连接不应该为高电平，如果连接不上调试器，需要检查该信号上调试器，需要检查该信号第77页/共79页7979 最小系统设计最小系统设计最小系统设计最小系统设计 存储系统映射存储系统映射存储系统映射存储系统映射 硬件设计与调试硬件设计与调试硬件设计与调试硬件设计与调试小结小结第78页/共79页8080感谢您的观看。感谢您的观看。第79页/共79页