引言
嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于S3C2410的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总电源电路、复位电路等一系列电路模块。
嵌入式最小系统
嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。
微处理器——采用了S3C2410A ；
电源模块——本电源运用5V 的直流电源通过两个三端稳压器转换成我们所设计的最小系统所需要的两个电压，分别是3.3V 和1.8V ，3.3V 的给VDDMOP ，VDDIO,VDDADC 等供电，而1.8V 的给VDDi 和RTC 供电。
时钟模块（晶振）——通常经ARM 内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz 给RTC 和Reset 模块，产生计数时钟，10MHz 作为主时钟源； Flash 存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等；
SDRAM 模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域；
复位模块——实现对系统的复位；
1.8V 电源LDD 稳压
SDARM 32MB (use
JTAG 接口
REST 电路256字
节E2PROM E2PROM
UART 串口功能扩展
32768Hz 晶振RTC 时钟源
S3C2410A-20
(ARM920T) (16KB I-Cache,16KB
D-Cache)
SDARM 32MB (use
NOR FLASH 2MB (use
。
上电顺序为3.3V－2.5V。其中5V－2.5V转换电路前面连接RC 延迟网络，可获得比3.3V较晚些的上电时间，时间设为约10ms。
电源电路中使用了大量的去耦电容，用于滤除交流成分，使输出的直流电源更平滑。同时，每个芯片的电源引脚和地之间都连接了这样的去耦电容，以防止电源噪声影响元件正常工作。
三复位电路
（3）.存储器电路原理
1)Nor Flash
SST39VF1601是16位宽的存储器，每次读操作可取2字节数据，对于S3C2410A来说相应于半字节对其操作地址最小变化值为
0x00000002，因此将S3C2410A的ADDR1引脚与SST39VF1601的A0引脚连接，不用ADDR0引脚，其它地址一次递增连接即可。
2）SDRAM存储器
此32位总线的存储器由两片16位的SDRAM(HY57V561620)组成，使用 s3c2410a的Ngcs6片选信号，用U4与数据总线的低16相连，U5与数据总线的高16位相连。
一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括： 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O 等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 软件层功能层
2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，
一、单项选择题 1、在CPU和物理内存之间进行地址转换时，（B ）将地址从虚拟（逻辑）地址空间映射到物理地址空间。 A．TCB B．MMU C．CACHE D．DMA 2、进程有三种状态：（C ）。 A．准备态、执行态和退出态B．精确态、模糊态和随机态 C．运行态、就绪态和等待态D．手工态、自动态和自由态 3、以下叙述中正确的是（C ）。 A．宿主机与目标机之间只需要建立逻辑连接即可 B．在嵌入式系统中，调试器与被调试程序一般位于同一台机器上 C．在嵌入式系统开发中，通常采用的是交叉编译器 D．宿主机与目标机之间的通信方式只有串口和并口两种 4、中断向量是指（C ）。 A．中断断点的地址B．中断向量表起始地址 C．中断处理程序入口地址D．中断返回地址 5、在微型计算机中，采用中断方式的优点之一是（C ）。 A．简单且容易实现B．CPU可以不工作 C．可实时响应突发事件D．传送速度最快 6、在ARM处理器中，（A ）寄存器包括全局的中断禁止位，控制中断禁止位就可以打开或者关闭中断。 A．CPSR B．SPSR C．PC D．IR 7、嵌入式系统的三要素下面哪一个不是：（B ）。 A、嵌入 B、存储器 C、专用 D、计算机 8、若R1=2000H，(2000H)=0x28，(2008H)=0x87，则执行指令LDR R0，[R1，＃8]！后R0的值为（）。 A、0x2000 B、0x28 C、0x2008 D、0x87 9、μCOS-II操作系统属于（B ）。 A、顺序执行系统 B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、分时操作系统 10、ARM寄存器组有（ C ）个状态寄存器。 A、7 B、32 C、6 D、37 11、C++源程序文件的默认扩展名为（A ）。 A、cpp B、exe C、obj D、lik 12、与十进制数254等值的二进制数是（A ）。 A、B、 C、D、
引言 嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI 处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。 嵌入式最小系统 根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203； ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压； ?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试； ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信； ?复位模块——实现对系统的复位；
电子科技大学中山学院课程设计说明书 2015－2016学年第 1 学期
嵌入式最小系统设计要求及评价 1.设计目的 通过嵌入式最小系统设计课程实践，获得一定的嵌入式综合设计能力、调试能力和开发能力，主要包括： 嵌入式最小系统构成要素硬件电路的设计方法，包括电源、时钟、复位等内容；外围设备接口技术，如键盘、显示器的接口电路设计方法；嵌入式最小系统调试软件的设计方法；EDA软件的设计与开发方法。 2.设计内容 设计的嵌入式最小系统包括一款LPC2114系列ARM，要求系统包括维持系统运行的基本要素，还包括用于验证系统运行的外围设备（输入、输出设备）。从原理图设计开始，独立完成最小系统的设计和验证，并通过编写验证程序，并完成程序的运行。 设计手段可以选择如下方式之一： (1)采用PCB绘图软件，完成嵌入式最小系统原理图的设计、并完成PCB板的绘制，然后通过腐蚀液制成电路板，最后完成芯片的焊接与调试。该方式下，外围设备可以简单。 (2)采用Proteus仿真软件，完成嵌入式最小系统的设计。 该方式下，要求外围设备及测试程序具有一定的复杂度。 3. 总体评价 作品情况按作品的完成、难度、创新情况、报告的书写水平来评分，平时成绩根据平时上课情况、考勤情况评分。
目录 1.PG128128A与LPC2114硬件电路设计 (1) 2.PG128128A软件接口设计 (1) 3.设计结果及分析 (2)
1. PG128128A与LPC2114硬件电路设计 图1-1 [注]P1.16～P1.23()表示数据位，P0.0()表示并行接口传输的是命令或数据， P0.2()用于对PG128128A发出写入命令。FS表示PG128128A字体的选择。这里为了固定显示的字体，故接地。 2. PG128128A软件接口设计 ①PG128128A并行接口命令输出函数②PG128128A并行接口数据输出函数 [注]以下程序，为方便编程，用表示一条数据输出和 一条命令输出、用表示两条数据输出和一条命令输出、用表示一条16位数据输出和一条命令输出。
课程设计 课程名称嵌入式系统课程设计与实践题目名称嵌入式最小系统设计 学生学院自动化学院 专业班级电子（2） 学号 学生姓名何延 指导教师尹明
2013 年5月30日
广东工业大学课程设计任务书 题目名称嵌入式最小系统设计 学生学院自动化学院 专业班级电子（2） 姓名何延 学号 一、课程设计的内容 学习LPC2000系列ARM处理器的启动流程，学习嵌入式系统硬件设计（最小系统），学习嵌入式系统应用程序框架，学习在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水灯应用程序。 设计实现一个基于LPC2000系列ARM处理器的最小系统，完成操作系统移植，设计流水灯程序。鼓励在完成基本功能的基础上，自由发挥完成其它功能。 二、课程设计的要求与数据 熟悉LPC2000系列ARM处理器的启动流程，掌握嵌入式系统硬件设计（最小系统），掌握嵌入式系统应用程序设计，掌握在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水
灯应用程序。 1完成嵌入式系统最小系统硬件设计，并制作硬件平台。 2 在无操作系统情况下，设计流水灯应用程序，并在前述硬件平台上调试、运行。 3 移植UCOS-II操作系统，并设计流水灯应用程序，在前述硬件平台上调试、运行。 三、课程设计应完成的工作 1 嵌入式系统最小系统硬件设计，并调试验证。 2 设计流水灯应用程序，调试、运行。 3 移植uCOS-II操作系统，设计流水灯应用程序，调试、运行。 四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献 《LPC2210使用指南》（LPC2210-user_cn.pdf） LPC2131板原理图（Z2418PSCH.pdf） 《ADS开发者指南》（ADS_DeveloperGuide_D.pdf） 发出任务书日期：年月日指导教师签名：
近年来嵌入式硬件的发展 施明 摘要：近年来随着移动处理、嵌入式应用的大量涌现，以及通用微处理器工艺水平和主频的不断提升，双核乃至四核的出现，功耗日益成为设计者必须关心的问题。这就要求嵌入式软硬件提出了新的要求，需要不断的改进和创新。本文围绕嵌入式近年的发展与更新，主要翻阅了十几篇论文，直接参考文献12篇，其中外文资料4篇。根据所阅读的文献通过对比浅析嵌入式硬件近年来的发展状况。 关键词：8位微控制器，32位微控制器，DSP核MPU In recent years the development of embedded hardware Abstract: in recent years as mobile processing, embedded application, as well as the general microprocessor to improve the technological level and frequency, dual-core and even the emergence of four nuclear power has increasingly become the designers must concern. This requires an embedded hardware and software is put forward new requirements, need continuous improvement and innovation. Around embedded in recent years, the development and updating, this paper mainly through more than ten papers, direct 12 references, including 4 foreign data. According to the reading of literature by comparing the embedded hardware is analysed in recent years the development of the situation Key words：8-bit microcontroller.32- bit microcontroller. DSP core MPU 一、引言 20世纪90年代后期，正处后PC机的前夜．开始兴起了嵌入式的第二次浪潮。随着手机的铺天盖地，惊醒了国内的专家和广大的单片机技术人员，引发了一场单片机与嵌入武的议论。无论改论是否有一致的认识，议论总是有益的。如果能取得一致的认识当然就更好。嵌入式，即嵌入式计算机，是从功能上说的。嵌入式计算机强调的要点是：计算机不为表现自己，而为辅助它所在的宿主设备．智能化地，剃现设备的功能。单片机的叫法，一，未能体现它初始的控制使命，二，它不能代表嵌入式的总体．仅是嵌入式中的类。尽管单片机的结构展示着嵌入式的极终方向，正如今日人们追求的SoC。单片机是Intel 初期的命名，但随后不久就改口叫微控制器了，并把它列入嵌入式器件的一类之中。
关键字：嵌入式系统设计 ARM FPGA多功能车辆总线Multifunction Vehicle Bus 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也取得迅速发展，嵌入式技术应用范围的急剧扩大。本文介绍了一种基于ARM和FPGA，从软件到硬件完全自主开发多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus)MVB??B嵌入式系统的设计和实现。 系统设计和实现 通常来说，一个嵌入式系统的开发过程如下： 1.确定嵌入式系统的需求； 2.设计系统的体系结构：选择处理器和相关外部设备，操作系统，开发平 台以及软硬件的分割和总体系统集成； 3.详细的软硬件设计和RTL代码、软件代码开发； 4.软硬件的联调和集成； 5.系统的测试。 一、步骤1：确定系统的需求： 嵌入式系统的典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的，市场应用是嵌入 式系统开发的导向和前提。一个嵌入式系统的设计取决于系统的需求。 1、MVB总线简介 列车通信网（Train Communication Network,简称TCN）是一个集整列列车内 部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准 （IEC－61375-1）, 它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB)和多功能车厢总线(MVB)。 TCN在列车控制系统中的地位相当与CAN总线在汽车电子中的地位。多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和 MVB总线相连，通过MVB总线来交换信息，形成一个完整的通信网络。在MVB系统中，根据IEC－61375－1列车通信网标准， MVB总线有如下的一些特点： 拓扑结构：MVB总线的结构遵循OSI模式，吸取了ISO的标准。支持最多4095个设备，由一个中心总线管理器控制。简单的传感器和智能站共存于同一总线上。 数据类型：MVB总线支持三种数据类型：
岗位说明书系列 嵌入式硬件工程师岗位工 作职责 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-68741嵌入式硬件工程师岗位工作职责Embedded hardware engineer job responsibilities 说明：为规划化、统一化进行岗位管理，使岗位管理人员有章可循，提高工作效率与明确责任制，特此编写。 简介:嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 嵌入式职位描述(模板一) 岗位职责:
1、负责智能硬件产品的底层软件开发; 2、负责智能硬件产品的生产测试软件开发; 3、负责智能硬件产品人机交互开发; 4、负责蓝牙等接口开发。 任职要求: 1、本科及以上学历; 2、具有良好的逻辑思维能力，学习能力强; 3、有良好的C语言基础，能够快速学习新的Soc的SDK，并利用其开发相关应用; 4、熟悉主流单片机系统的开发环境编程(KEIL、IAR等)，调试，烧录; 5、熟悉蓝牙、wifi等常见的无线通信协议，有做过低功耗蓝牙产品经验者优先; 6、熟悉UART、SPI、I2C、USB等接口; 7、有生产测试软件开发相关经验者优先; 8、英文阅读能力良好，能快速学习新的硬件设备的SPEC 文档; 9、能够顶住比较大的工作压力，能够跟团队成员融洽相
《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适、 1应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。、 2从层次角度来看，嵌入式
系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、、 3板级支持包（或硬件抽象层） 和硬件层。嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。、 4嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统、 5集成和系统测试。需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 6、确定输入信号是数字信号还 是模拟信号属于功能性需求。 7、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 8、在嵌 入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其 中体系结构设计解决“如何做”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 11、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段 完成。、 12在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。、13在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。、 14在嵌入式系统 的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。、15在嵌入式系统的设计过程中，完 成软件设计应在构件设计阶段完成。 16、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体 设计（需求分析、规格说明和体系 17、结构设计）和系统调试。设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。、 18核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 IP 设计重用技术主要分为基于19、 软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验 20、证几个阶段组成。嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和、21页共页第 1 44 《嵌入式系统》试题库
嵌入式硬件设计03-用电源树搞定电流分配 您有没有试过电路板空载时上电一切正常，但带上负载后就“动力不足”呢?不是因为外设“索要”的太多，而是您的电源“给予”的不合理!我们来看一 则案例：一位硬件工程师在设计以太网PHY电路时，使用了一个外部LDO芯片产生1.2V以供给PHY芯片的数字和模拟电源。在低速传输数据时网络通信一路通顺，然而使用1000M全双工通信模式时，出现通信不稳定的囧况!久经 排查，才得知PHY芯片在千兆通信模式下1.2V电源的电流大小达到500mA 以上，如表1电源电流计算表 在对各个功能模块进行电流的估算时，若器件数据手册没给出其最大值，则一般取额定值的1.5~2倍;而特殊模块，如AW28A核心板，其电源消耗较为复杂，最大值以典型值的5倍计算。电源芯片的参考转换效率为80%。工程师可根据电源电流计算表的典型值进行电源系统的设计，并以最大值来进行校验。 再者，在设计电源系统时还得考虑模块的同步系数，即在同一时间内，参与消耗电流的器件的比例，一般为0.5~0.7，选取值根据实际的系统来决定。为保证电源系统的稳定性，我们可选取同步系数0.5，即同一时间内，系统中 半数耗电模块的电流值取最大值，其它的取额定值来计算器功耗。 2.绘制电源树上述电源树中，12V转5V的DC-DC为电源系统的第一个转换关卡，需要给予足够的余量，可使用MPS公司的MP1652/MP1653，其分别适用于12V，2A/3A的电源系统。而具备超低静态功耗的MP2162则能为需要精细化电流的后级系统模块提供更好的解决方案。 3.电源IC的选型基本原则 遵循不要“大牛拉小车”或“小牛拉大车”的基本原则。选用电源芯片时为
嵌入式硬件开发工程师 职业概述： 嵌入式硬件开发工程师主要编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案，要求理解嵌入式系统架构，有一定的C语言基础，熟悉ARM、PROTEL设计软件，有四层板开发经验。 工作内容： 编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案，进行硬件选型（单片机、DSP或者其他处理器）及系统分析； 负责硬件详细设计及实现，包含原理设计、PCB layout、硬件调试； 参与系统移植以及驱动的开发调试； 编写产品技术说明书； 负责对客户的技术支持。 职业要求： 电子、自动化、通讯或相关专业本科以上学历。 熟悉硬件开发流程；良好的电子电路分析能力；熟练掌握Protel、OrCAD、PADS 等原理图与PCB设计工具；良好的沟通和团队协作能力。 薪资行情： 一般月薪范围在3000—8000元。嵌入式硬件开发工程师的月薪范围一般在2000—10000元之间。从工作经验的角度看，刚刚毕业工作的学生和具有1-2年工作经验的嵌入式硬件开发工程师的月薪通常在两三千左右，具有3-5年工作经验者的月薪通常在3000-7000元之间，拥有5年以上工作经验者则一般可拿到8000元甚至更高的月薪，通常经理级的嵌入式硬件开发人员的月薪都可拿到1 万-1.5万之间；从学历角度看，一般具有本科或硕士学历者的月薪在3000-10000元之间，大专以上学历者一般在2000-4000元之间。 职业发展路径： 成为优秀的嵌入式硬件开发工程师需具备以下技能：由需求分析至总体方案、详细设计的规划能力；熟练运用设计工具、设计原理图、PCB板的能力；熟练运用单片机、DSP、PLD、FPGA等进行软硬件开发调试的能力；熟练运用仿真工具、示波器、信号发生器、逻辑分析仪等调测硬件的能力；掌握常用的标准电路的设计能力，如复位电路、常用滤波器电路、功放电路、高速信号传输线的匹配电路等；故障定位、解决问题的能力；设计文档的组织编写技能。 → 产品研发经理 技术经理 嵌入式系统开发工程师 嵌入式系统测试工程师 IT项目经理
中文摘要:近年来随着电子技术、计算机技术的迅速发展，嵌入式系统逐步广泛的应用于工业控制、汽车电子、通信和家用消费类电子等领域，越来越与人们的生产生活紧密相连。随着嵌入式系统的应用范围越来越大、功能越来越复杂，在很多嵌入式系统中已经广泛采用了实时多任务操作系统(RTOS)。嵌入式操作系统的移植工作成为实现高性能嵌入式应用系统的基础。本论文是天津市科委面上基础研究项目“基于嵌入式实时系统的网络摄像机”前期工作的一部分，完成了VxWorks5.5操作系统的BSP软件包的编写、调试工作，并成功的将VxWorks5.5操作系统移植到前期设计的最小系统上。论文首先介绍了VxWorks5.5嵌入式实时操作系统的特点和Tornado2.2集成开发环境中各组件的功能。然后介绍了基于三星公司S3C4510B微控制器的最小系统硬件平台的设计工作。在介绍了最小系统的组成、各主要芯片特点的基础上详细介绍了各模块的功能、作用。然后详细介绍了VxWorks5.5操作系统在最小系统上的移植过程。其中包括BSP软件包中文件的结构，如何根据最小系统的硬件资源编写BSP软件包，并详细介绍了如何编写串行通讯接口和网络接口的驱动程序，使得由B... 英文摘要: With the development of the electronic technology and the computer technology, the embedded system is more and more widely used in the fields of industry control, automotive electric, communication and consume electric, and is more and more closely connected to the people’s life. Now in many embedded systems, RTOS is widely used because of the widely application scope and the complex functions of the embedded systems. So transplanting the embedded operating system becomes the foundation of the high quality ... 目录: 第一章绪论7-12 1.1 嵌入式系统简介7-10 1.1.1 什么是嵌入式系统7-8 1.1.2 嵌入式系统组成8-10 1.1.3 嵌入式系统发展趋势10 1.2 论文主要工作10-12 第二章VxWorks5.5操作系统和Tornado2.2集成开发环境12-23 2.1 VxWorks5.5操作系统简介12-18 2.1.1 VxWorks5.5操作系统特点及基本结构12-14 2.1.2 多任务机制14-16 2.1.3 任务间通信16-18 2.2 Tornado2.2集成开发环境介绍18-23 2.2.1 Tornado2.2交叉开发环境19-20 2.2.2 Tornado2.2主机集成开发环境20-23 第三章最小系统硬件设计23-33 3.1 最小系统构成23-24 3.2 S3C4510B简介24-28 3.3 LXT970A简介28
《嵌入式系统硬件设计》教程 第十一讲嵌入式硬件体系的调试 编著与讲演:怯肇乾 一.知识准备与上述相关讲义的回顾 知识准备:电路测试、系统的模拟与仿真等; 相关讲义的回顾:CPU器件的模拟与仿真、测量控制电路、系统基础电路。 二.常用电路测试工具及其使用 直流电源 示波器:模拟示波器、数字示波器 多功能数字万用表 逻辑分析仪 三.常用调试手段与技巧介绍 1.用双路直流电源得到正负电源供给 -+-+ 负源 地 正源 2.PCB 板的板级测试 板上各种电源的短路测试;
首次加电测试,各种主要电源测试、主要IC 的运行发热状况观察等; CPU 之时钟电路测试、复位电路测试; 3.模拟信号源的实验板制作 主要是对信号发生器所产生信号的调理,包括缩放、零点调整等; ADJST 321 4 11 DB4A LM 324RB528k RB512k RB541k RB535k CB2104 CB1104 -12V +12V +12V CB31047 CB5104CB6104 4.逐一电路模块的测试:飞线、割线等手段的使用 CPU 之各种外扩存储器测试; CPU之主要外设测试; 系统接口电路、通讯电路测试; 5.模拟干扰、振动实验等可靠性测试
使用可调的模拟干扰仪器、振动器,或自制的相应工具,得到相应的恶劣环境,置所设计系统于其中,进行测试、调整、完善。 四.PC机测试程序及其书写 DOS Debug测试,VB、VC或C++Builder可视化应用测试程序书写等。例: 1.DOS Debug的并口测试: 在DOS或Windows DOS窗口下,可通过Debug软件的I(读或O(写命令对三个寄存器的状态进行观察改写,如: C:\>Debug -O 378 5A -I 378 5A -I 379 78 -O 37a 55 -I 37a 55 2.使用嵌入式汇编语言书写可视化测试程序 下面是用C++Builder书写的ISA收发卡的初始化和收发函数char TForm1::initial(void //ISA卡的初始化函数
嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统
【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式输入设备设计摘要：嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。 ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！《ARM9嵌入式系统硬件设计指南》配套划时代精品EasyARM-i.MX283A 开发平台同期发布，深入剖析ARM9 硬件设计的每一个毛孔，助您完成前所未有的技术飞跃！ 7.1 嵌入式输入设备设计 嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。这时，就需要使用输入设备将用户的“指示”或“依据”传递给嵌入式系统。 常见的人机交互输入设备包括按键、触摸屏、麦克风及其他各类用户可控输入的传感器等。随着科技的发展，不仅我们常见的交互输入设备出现了新的形态，而且也出现了不少新的交互输入方式。比如，现在手机中的电容按键及重力感应传感器、距离传感器。现在的交互设备不仅体现在硬件设备的复杂性上，而且在相关数据的复杂性上也与以往有了较大的增加。比如，可用于语音输入的麦克和可用于人脸识别的摄像头，为了完成这些人机交互输入，除了硬件输入设备对信息采集外，还需要后台进行大量的数据处理，以帮助系统“理解”用户的“输入信息”。 下面我们详细介绍最常用的两种输入设备：键盘/按键、触摸屏。 7.1.1 键盘 键盘是嵌入式应用的常用外部设备之一。键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是最简单的数字量输入设备。对系统而言，键盘上不同的按键代表着不同的含义（一般来说，按键的含义可通过软件定义）。用户通过按动键盘的按键，输入数据或命令，实现简单的人机交互。 1．键盘的基本电路 键盘的基本电路是一个接触开关，通、断两种状态分别表示逻辑“0”和“1”。如图7.1所示，当开关打开时，处理器检测到相应引脚为高电平，表示逻辑“1”；当开关闭合时，处理器检测到相应引脚为低电平，表示逻辑“0”。 2．键盘的分类 按键排布的方式，键盘可分为可分成独立式按键键盘和矩阵式按键键盘；按读入键值的方式，可分为直读方式和扫描方式；按编码方式，可分成非编码方式和硬件编码方式；按微处理器响应方式可分为中断方式和查询方式。以上各种方式组合可构成不同硬件结构和接口的键盘。以下介绍较为常用的两种方式。 (1)、独立式 独立式按键键盘是指将每个独立按键按一对一的方式直接接到微处理器的I/O输入端口，如图7.1所示。读键值时，处理器可以检测相应I/O输入端口的状态，判定输入电平，确定输入的逻辑值。按键之间在硬件和读取方式上均相互独立，所以习惯称这种按键为独立式按键。这种方式在软硬件上实现均比较简单，但每一个按键都占用一个I/O端口，占用的资源较多，一般在按键数量较少，微处理器I/O资源充足时采用。
2016年下半年（中级）嵌入式系统设计师考试 上午选择 1、（1）用来区分在存储器中以二进制编码形式存放的指令和数据。 A. 指令周期的不同阶段 B. 指令和数据的寻址方式 C. 指令操作码的译码结果 D. 指令和数据所在的存储单元 答案： A 指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。CPU执行指令的过程中，根据时序部件发出的时钟信号按部就班进行操作。在取指令阶段读取到的是指令，在分析指令和执行指令时，需要操作数时再去读操作数。 2、计算机在一个指令周期的过程中，为从内存读取指令操作码，首先要将（2）的内容送到地址总线上。 A. 指令寄存器（IR） B. 通用寄存器（GR） C. 程序计数器（PC） D. 状态寄存器（PSW）
答案： C CPU首先从程序计数器（PC）获得需要执行的指令地址，从内存（或高速缓存）读取到的指令则暂存在指令寄存器（IR），然后进行分析和执行。 3、设16位浮点数，其中阶符1位、阶码值6位、数符1位、尾数8位。若阶码用移码表示，尾数用补码表示，则该浮点数所能表示的数值范围是（3）。 A. -2^64~（1-2^-8）2^64 B. -2^63~（1-2^-8）2^63 C. -（1-2^-8）2^64~（1-2^-8）2^64 D. -（1-2^-8）2^63~（1-2^-8）2^63 答案： B 浮点格式表示一个二进制数N的形式为N=2E×F，其中E称为阶码，F叫做尾数。在浮点表示法中，阶码通常为含符号的纯整数，尾数为含符号的纯小数。 指数为纯整数，阶符1位、阶码6位在补码表示方式下可表示的最大数为63（2^6-1），最小数为-64（-2^6）。尾数用补码表示时最小数为-1、最大数为1-2^-8，因此该浮点表示的最小数为-2^63，最大数为（1-2^-8）×2^63。 4、已知数据信息为16位，最少应附加（4）位校验位，以实现海明
东北大学继续教育学院 嵌入式软件设计试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：福建南平奥鹏学习中心院校学号：姓名王华仁 （共 5 页） 一、选择题（10小题，每题2分，共20分），请将答案填入下表。 1. 以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标？ A. 低成本 B.低功耗 C. 实时要求高 D. 超高性能 2. 下面关于哈佛结构描述正确的是： A. 存储空间与IO空间分离 B. 程序存储空间与数据存储空间分离 C. 存储空间与IO空间合并 D. 程序存储空间与数据存储空间合并 3. 从层次结构来看，嵌入式系统包括： A. 硬件层 B. 板级支持包 C. 实时操作系统和应用软件 D. 以上都是 4. 下面哪一种工作模式不属于ARM异常模式？ A. 快速中断模式 B. 管理模式 C. 系统模式 D. 数据访问中止模式
5. 处理器从存储器读数据的指令（加载指令）的助记符是： A. SWP B. SWPB C. LDR D. STR 6. 指令“ADD R2, R1, #10”的寻址方式为： A. 立即寻址 B. 寄存器间接寻址 C. 多寄存器寻址 D. 堆栈寻址 7. 单系统需要小量的高速缓存，最合适的存储器是： A. SRAM B. DRAM C. EEPROM D. Flash 8. AHB和VPB外设区域都是2MB，可各自分配最多（）个外设。 A. 16 B. 32 C. 64 D. 128 9. 使用HOST-TARGET联合开发嵌入式系统，（）不是必须的。 A. 目标系统 B. 宿主机 C. 银河麒麟操作系统 D. 交叉编译器 10. 操作系统结构不包括（） A. 数据库 B. 引导系统 C. 内核 D. 根文件系统 二、判断题（10小题，每题1分，共10分），请将答案填入下表。 1. （√）嵌入式处理器的结构有哈佛结构和冯诺依曼结构之分。 2. （×）处于就绪状态的任务只能切换到运行状态。 3. （√）将模拟信号转换成数字信号的电路是DA转换器。 4. （√）在操作系统的设备管理中引入缓存，其主要目的是改善CPU和I/O设备间速度不
1、多任务机制 其实在单一CPU 的情况下，是不存在真正的多任务机制的，存在的只有不同的任务轮流使用CPU，所以本质上还是单任务的。但由于CPU执行速度非常快，加上任务切换十分频繁并且切换的很快，所以我们感觉好像有很多任务同时在运行一样。这就是所谓的多任务机制。 实时系统的特征是延时可预测，能够在一个规定的时间内(通常是ms 级别的)对某些信号做出反应。 2、任务的状态 任务有下面的特性：任务并不是随时都可以运行的，而一个已经运行的任务并不能保证一直占有 CPU 直到运行完。一般有就绪态，运行态，挂起态等。 运行态：一个运行态的任务是一个正在使用 CPU 的任务。任何时刻有且只有一个运行着的任务。 就绪态：一个就绪态任务是可运行的，等待占有 CPU 的任务释放 CPU。 挂起态：某些条件不满足而挂起不能运行的状态。 3、如何转化为就绪态 INT32U OSRdyTbl; /* 就绪任务表 */ 上面定义一个 32 位变量，每一位代表一个任务，0 表示挂起状态，1 表示就绪状态。它记录了各任务的就绪与否状态，称它为就绪表。OSRdyTbl 定义为 32 位变量，对应32 个任务。当然，定义为 64 位的话，便最多能支持 64 个任务。这样，可以定义两个宏，实现把任务的状态变为就绪或挂起态。 /* 在就绪表中登记就绪任务*/ #define OSSetPrioRdy(prio) { OSRdyTbl |= 0x01< 基于嵌入式硬件构件的软硬件设计规范 2.1 电路原理图设计与绘制基本要求 1．设计时需要考虑的基本问题 1）MCU的选择 选择MCU时要考虑MCU所能够完成的功能、MCU的价格、功耗、供电电压、I/O口电平、管脚数目以及MCU的封装等因素。MCU的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V以及目前正在开发中的1.8V超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源，在MCU选型时一定要做一张引脚分配表。 2）电源部分 （1）要考虑系统对电源的需求，例如系统需要几种电源，如24V、12V、5V或者3.3V 等，估计各需要多少功率或最大电流（mA）。在计算电源总功率时要考虑一定的余量，可取2倍，即：电源总功率 =2×器件总功率。（2）考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般要求在正负5%以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求正负1%以内。（3）考虑使用电源模块还是外接电源的方式提供工作电源。 3）普通I/O口 （1）上拉、下拉问题：考虑用内部或者外部上/下拉电阻，内部上/下拉阻值一般在700Ω欧姆左右，低功耗模式不宜使用。外部上/下拉根据需要可选10KΩ～1MΩ之间。（2）开关量输入：一定要保证高低电压分明，理想情况下高电平就是电源电压，低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平，但高低仍有较大压差，可考虑用A/D采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点，要考虑分压电阻的选择，使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流，否则无法进行采样。（3）开关量输出：基本原则是保证输出高电平接近电源电压，低电平接近地电平。I/O口的吸纳电流一般大于放出电流，对小功率元器件控制是最好采用低电平控制的方式。一般情况下，负载要求小于10mA可用芯片引脚直接控制；电流在10~100mA时可用三极管控制，100mA～1A时用IC控制；更大的电流则适合用继电器控制，同时需要使用光电隔离芯片。 4）A/D电路与D/A电路 A/D电路：要清楚前端采样基本原理，对电阻型、电流型和电压型传感器采用不同的采集电路。如果采集的信号微弱，要考虑怎样进行信号放大。D/A电路：考虑MCU的引脚通过何种输出电路控制实际对象。 5）其它 通信接口：如USB、SCI、SPI、以太网接口等。设计接口时一定要分模块设计，各模块之间要完全独立。增加或删除某一接口时按模块取舍。键盘、LCD、LED等注意选型。 2．各模块的设计原则 （1）每个模块取一个合适的名字。（2）在文档中，对每个模块分别设计，画出原理图或框图，简明扼要写出基本原理。（3）任何模块可看成一个基本的输入/输出系统。（4）使用复接点复接线方式，利用冗余提高稳定。 3．绘制原理图的基本要求 （1）用A4纸。（2）不使用网格，底色为白色。（3）每个模块独立画出，用虚线框框基于嵌入式硬件构件的软硬件设计规范
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