基于AT91RM9200微處理器的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.3 復(fù)位電路

　　AT91RM9200 有2個(gè)獨(dú)立的復(fù)位信號，即系統(tǒng)復(fù)位信號NRST與系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)試復(fù)位信號NTRSI，都是低電平有效。系統(tǒng)上電后，AT91RM9200必須執(zhí)行一個(gè)上電復(fù)位(稱為“冷”復(fù)位)，在過渡狀態(tài)下，它強(qiáng)制復(fù)位信號NRST和NTRST為低直到電源電壓和振蕩器工作頻率穩(wěn)定為止。此外，NRST和NTRST還可以進(jìn)行手動按鍵復(fù)位功能，以方便用戶調(diào)試程序。本設(shè)計(jì)中選用了AD公司生產(chǎn)的ADM708型復(fù)位電路，它有一個(gè)手動復(fù)位輸入引腳，當(dāng)工作電壓低于3.08 V或手動復(fù)位輸入引腳被拉低時(shí)復(fù)位IC產(chǎn)生一個(gè)低電平信號，持續(xù)時(shí)間為200 ms。此外，該復(fù)位電路還有一個(gè)額外的輸入電壓檢測引腳，可實(shí)現(xiàn)對輸人電壓的檢測。復(fù)位電路如圖4所示。

　　2.4 JTAG接口電路

　　JTAG(聯(lián)合測試行動小組)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試，是開發(fā)、調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔高效的手段。它有2種接門標(biāo)準(zhǔn)：14針接口和20針接口。本設(shè)計(jì)中選擇20針接口標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.5存儲器模塊

　　存儲器模塊包括Flash存儲器和SRAM存儲器兩個(gè)部分。

　　Flash 存儲器用于存儲系統(tǒng)運(yùn)行所需的程序和重要數(shù)據(jù)，即使掉電程序和數(shù)據(jù)都不會丟失。設(shè)計(jì)中推薦電路為Intel公司生產(chǎn)的28F640J3A，其存儲容量為 64 Mbit(8 MB)，工作電壓為2.7 V～3.6 V，采用48引腳TSOP封裝，16位數(shù)據(jù)寬度。它所需引腳為A[24：]、D[15：0]、NRST、BFCS_NCS0、CFOE_NOE_NRD、 CFWE_NWE_NWR0。

　　SDRAM存儲器的作用是存放系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)，掉電后該部分程序和數(shù)據(jù)會丟失。設(shè)計(jì)中使用2片數(shù)據(jù)寬度為16位的SDRAM并行運(yùn)行作為一個(gè)32 位數(shù)據(jù)寬度的SDRAM模塊，以充分發(fā)揮微處理器32位數(shù)據(jù)寬度的高性能。SDRAM模塊所需的引腳為A[0：11]、A[13：17]、 D[0：31]、NBS1、NBS3、SD-CKE、SDCK、SDCS、RAS、 CAS、SDWE。推薦使用的SDRAM電路為Hynix公司生產(chǎn)的HY57V651620BTC，其工作電壓為3.3 V，單片存儲容量為4組×16 Mbit，54引腳TSOP封裝，兼容LVTTL電平接口，支持自動刷新和自刷新。

　　2.6 UART串行調(diào)試接口

　　采用了AT91RM9200的Debug UART作為串口模塊電路的接口，該串口在調(diào)試狀態(tài)下作為調(diào)試串口；在正常工作狀態(tài)下為一般UART口，都可以通過RS-232電平實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的通信。本設(shè)計(jì)中的 UART接口電路為Sipex公司生產(chǎn)的SP3232，其工作電壓為3.3V，16引腳SOIC封裝。所需引腳為DRXD、DTXD。

　　在完成以上幾部分電路的設(shè)計(jì)后，AT91RM9200就具有了安全可靠工作的基本條件。

　　最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了更好地研究開發(fā)微處理器，因此還應(yīng)將微處理器的一些必要引腳用接口插座引出，以方便實(shí)驗(yàn)開發(fā)使用。例如：以太網(wǎng)接口模塊、I2C接口模塊、USB主機(jī)與設(shè)備接口，I／O總線擴(kuò)展接口等。

　　3 硬件調(diào)試

　　系統(tǒng)上電前，應(yīng)仔細(xì)檢查電路板上所有元器件是否正確焊接，檢查各電壓等級的電源是否有短路，各種開關(guān)、跳線是否在正確的位置上。此外，還要檢查 nWAIT、 NRST、NTRST等引腳的電平是否已被上拉，引腳JEL是否被下拉，對這幾個(gè)引腳的處理關(guān)系到AT91RM9200能否正常工作。

　　系統(tǒng)上電后，檢查電路板上幾個(gè)電壓等級的輸出電壓是否正常，復(fù)位電路是否工作，晶振X1和X2的輸出端是否輸出正確的波形。接著通過串行調(diào)試接口將 AT91RM9200系統(tǒng)板與PC機(jī)連接，在“超級終端”界面中可看到微處理器向PC輸出一系列的“C”，表明微處理器AT91RM9200已經(jīng)正常工作。然后可以通過arm公司提供的開發(fā)工具ADS的集成開發(fā)環(huán)境，編寫相關(guān)的應(yīng)用程序，通過JTAG接口對微處理器進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試。目前，該系統(tǒng)已在某智能設(shè)備的控制器中得到了實(shí)際應(yīng)用。

　　4 結(jié)束語

　　ARM微處理器正以其極好的性能價(jià)格比和極低的功耗與其他體系結(jié)構(gòu)的微處理器進(jìn)行激烈的競爭，其應(yīng)用將進(jìn)一步深入到各行各業(yè)?？梢灶A(yù)測，在將來的一段時(shí)期內(nèi)，ARM微處理器將成為32位微處理器市場的統(tǒng)治者。了解、學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用ARM微處理器技術(shù)很有必要，也非常重要。設(shè)計(jì)arm微處理器的最小系統(tǒng)是學(xué)習(xí)這一技術(shù)的一個(gè)很好的方法和途徑。