基于MC9328MX21的多功能開(kāi)發(fā)平臺(tái)研究

引言

本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM9的多功能開(kāi)發(fā)平臺(tái)，其功能完善、操作方便、易于擴(kuò)展和裁減。可作為通用嵌入式測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)模板，以減少底層設(shè)計(jì)的重復(fù)工作，從而提高工作效率。

2 MC9328MX21的主要特性

ARM9系列微處理器MC9328MX21是基于ARM926EJ-S內(nèi)核的微處理器，32.768 kHz系統(tǒng)時(shí)鐘，可計(jì)時(shí)512天；超低功耗；主頻266 MHz，最高可加速到533 MHz；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(kuò)展存儲(chǔ)空間的特性而廣泛應(yīng)用。

3 多功能開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

3.1 外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展設(shè)計(jì)

開(kāi)發(fā)平臺(tái)要固化WinCE系統(tǒng)。系統(tǒng)的移植和固化需要相應(yīng)存儲(chǔ)器支持，因此擁有一套完善的存儲(chǔ)模塊在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中至關(guān)重要。該設(shè)計(jì)采用更加靈活的NOR+NAND方式。NOR Flash選用SST39VF6401，4MB空存儲(chǔ)間，2.7~3.6 V單電源16 bit讀寫(xiě)，超過(guò)100年數(shù)據(jù)保存時(shí)間，最快訪問(wèn)速度7 ns。因?yàn)镸C9328MX21沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的NOR Flash接口。所以通過(guò)片選信號(hào)、數(shù)據(jù)線、地址線的復(fù)用對(duì)其調(diào)用，其與MC9328MX21的連接關(guān)系如圖1所示。使用PB編譯Win CE內(nèi)核時(shí)，會(huì)產(chǎn)生eb00t.nb0，這是下載或燒寫(xiě)系統(tǒng)鏡像時(shí)必要的初始化信息，實(shí)驗(yàn)中eboot.nb0將通過(guò)仿真器與ADS下載至SST39VF6401中，再引導(dǎo)操作系統(tǒng)鏡像寫(xiě)入NAND Flash存儲(chǔ)器。

NAND Flash選用8 bit 64 MB的存儲(chǔ)器K9F1208，因MC9328MX21本身有NAND Flash控制器，所以可直接連至SK9F1208外部接口。

3.2 LVDS LCD接口設(shè)計(jì)

MC9328MX21內(nèi)部有LCD控制器，支持各種STN，TFTLCD液晶屏，最大分辨率達(dá)800x600，支持4 bpp和8 bppSTN屏，支持4 bpp、8 bpp、12 bpp、16 bpp、18 bpp TFT屏。并在此基礎(chǔ)上采用DS90CF363器件擴(kuò)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(hào)轉(zhuǎn)換為3組低壓差分信號(hào)流送出。圖2為L(zhǎng)VDS LCD擴(kuò)展接口連接電路。

3.3 觸摸屏接口設(shè)計(jì)

為了減少開(kāi)發(fā)平臺(tái)的配件，提高操作靈活度，采用AT-MEGA8L擴(kuò)展出一個(gè)觸摸屏接口，適合各種4線制電阻式觸摸屏輸入。ATmega8L是一款低功耗8 bit AVR單片機(jī)，帶有8 KB系統(tǒng)可編程Flash，1 KB片內(nèi)SDRAM，512B的EEPROM,通過(guò)復(fù)用UART2信號(hào)與CPU連接，通過(guò)兩片互補(bǔ)型場(chǎng)效應(yīng)管SIl555DL分別接收X、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)。圖3為具體的觸摸屏接口電路。

4 其他接口設(shè)計(jì)

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(shù)據(jù)線、地址線的復(fù)用即可實(shí)現(xiàn)調(diào)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(shè)計(jì)人員可方便快速地搭建出簡(jiǎn)易開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

開(kāi)發(fā)的平臺(tái)經(jīng)初步調(diào)試，各項(xiàng)功能均可實(shí)現(xiàn)，且?guī)в|摸屏?xí)r工作電流不超過(guò)500 mA，不帶時(shí)低于200 mA，可長(zhǎng)時(shí)間工作。但要注意PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，要運(yùn)用高速布線技巧，尤其是數(shù)據(jù)線與地址線的走向，是決定板成功與否的關(guān)鍵。該平臺(tái)為設(shè)計(jì)人員提供了開(kāi)發(fā)參考模板，幫助減少底層重復(fù)工作。