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1 引言 在日益信息化的社會(huì )中，計算機和網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)全面滲透到日常生活中。對于個(gè)人，需要的不僅僅是放在桌上處理的文檔而是需要能夠工作管理和生產(chǎn)控制的 計算“機器”。而各種各樣的新型嵌入式產(chǎn)品在應用數量上已遠遠超過(guò)通用計算機。小到MP3、PDA，大到網(wǎng)絡(luò )家電、智能家電、車(chē)載電子設備等。在工業(yè)、服 務(wù)、國防等領(lǐng)域，數字機床、智能工具、測試設備、監控設備等也正逐漸改變傳統設計，朝著(zhù)小型、便攜、多功能方向發(fā)展。這里介紹一種基于ARM9系列微處理 器MC9328MX21的多功能開(kāi)發(fā)平臺設計，該平臺具有小型、低功耗、功能完善、方便操作等特點(diǎn)。 2 MC9328MX21的主要特性 ARM9系列微處理器MC9328MX21是基于A(yíng)RM926EJ-S內核的微處理器，32．768 kHz系統時(shí)鐘，可計時(shí)512天；超低功耗；主頻266 MHz，最高可加速到533 MHz；帶有SDRAM、NAND Flash、PCMCIA/CF接口，方便擴展外部存儲器；有LCD、Keypad接口控制器，提供顯示和輸入途徑：采用289引腳MAPBGA封裝。因MC9328MX21具有高速、低功耗、易擴展存儲空間的特性而廣泛應用。 3 多功能開(kāi)發(fā)平臺的設計 3．1 外部存儲器的擴展設計 開(kāi)發(fā)平臺要固化WinCE系 統．系統的移植和固化需要相應存儲器支持，因此擁有一套完善的存儲模塊在整個(gè)系統的運行中至關(guān)重要。根據MC9328MX21數據資料，它可以支持直接的 NAND B00T方式，但這種方式并不好，會(huì )出現開(kāi)發(fā)板工作不穩定、狀態(tài)隨機的現象，因此該設計采用更加靈活的NOR+NAND方式。NOR Flash選用SST39VF6401，4MB空存儲間，2．7~3．6 V單電源16 bit讀寫(xiě)，超過(guò)100年數據保存時(shí)間，最快訪(fǎng)問(wèn)速度7 ns。因為MC9328MX21沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的NOR Flash接口。所以通過(guò)片選信號、數據線(xiàn)、地址線(xiàn)的復用對其調用，其與MC9328MX21的連接關(guān)系如圖1所示。使用PB編譯Win CE內核時(shí)，會(huì )產(chǎn)生eb00t．nb0，這是下載或燒寫(xiě)系統鏡像時(shí)必要的初始化信息，實(shí)驗中eboot．nb0將通過(guò)仿真器與ADS下載至 SST39VF6401中，再引導操作系統鏡像寫(xiě)入NAND Flash存儲器。
NAND Flash選用8 bit 64 MB的存儲器K9F1208，因MC9328MX21本身有NAND Flash控制器，所以可直接連至SK9F1208外部接口。 涉及軟件的操作都離不開(kāi)內存的使用，該設計的平臺選用2片HY57V561620C'I'p[4l組成32 bit 64 MB的內存直接連接到MC9328MX2l的SDRAM控制器外部接口上．兩器件分別連接數據線(xiàn)的高、低16 bit，共享A2～A10與A17～A20地址段及片選、時(shí)鐘、寫(xiě)使能等控制信號。系統上電后軟件自動(dòng)初始化SDRAM控制器，使外部64 MB的SDRAM正常工作。 3．2 LVDS LCD接口設計 MC9328MX21內部有LCD控制器，支持各種STN，TFTLCD液晶屏，最大分辨率達800x600，支持4 bpp和8 bppSTN屏，支持4 bpp、8 bpp、12 bpp、16 bpp、18 bpp TFT屏。所以設計的多功能開(kāi)發(fā)平臺的LCD接口適合各種液晶屏接口，滿(mǎn)足各種顯示要求。并在此基礎上采用DS90CF363器件擴展LVDS接口，可提 供降低EMI的方案，豐富了LCD接口功能。DS90CF363將21 bit的TTL電平信號(包括18位RGB數據和3位LCD定時(shí)、控制信號)轉換為3組低壓差分信號流送出。圖2為L(cháng)VDS LCD擴展接口連接電路。
3．3 觸摸屏接口設計 為了減少開(kāi)發(fā)平臺的配件，提高操作靈活度，采用AT-MEGA8L擴展出一個(gè)觸摸屏接口，適合各種4線(xiàn)制電阻式觸摸屏輸入。ATmega8L是 一款低功耗8 bit AVR單片機，帶有8 KB系統可編程Flash，1 KB片內SDRAM，512B的EEPROM,通過(guò)復用UART2信號與CPU連接，通過(guò)兩片互補型場(chǎng)效應管SIl555DL分別接收X、Y坐標數據。圖 3為具體的觸摸屏接口電路。
4 其他接口設計 其他接口如USB、網(wǎng)絡(luò )接口、RS-485串口、RS-232串口，選擇通用器件，通過(guò)數據線(xiàn)、地址線(xiàn)的復用即可實(shí)現調用，依次使用的器件是 ISP1 161A1BM、DM9000A、SP3481、SP3232E。這些器件價(jià)格低廉、性能可靠，設計人員可方便快速地搭建出簡(jiǎn)易開(kāi)發(fā)平臺。 5 結束語(yǔ) 開(kāi)發(fā)的平臺經(jīng)初步調試，各項功能均可實(shí)現，且帶觸摸屏時(shí)工作電流不超過(guò)500 mA，不帶時(shí)低于200 mA，可長(cháng)時(shí)間工作。但要注意PCB板設計時(shí)，要運用高速布線(xiàn)技巧，尤其是數據線(xiàn)與地址線(xiàn)的走向，是決定板成功與否的關(guān)鍵。該平臺為設計人員提供了開(kāi)發(fā)參 考模板，幫助減少底層重復工作。 |
