基于S3C4510B的ARM開發(fā)平臺(tái)

下面使用SST39VF160來構(gòu)建Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用電路圖如圖3所示。

圖3 16位Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)電路圖

Flash存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼，系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行，因此，應(yīng)將存有程序代碼的Flash存儲(chǔ)器配置到 ROM/SRAM/Flash Bank0，即將S3C4510B的nRCS0>(Pin75)接至SST39VF160的CE#端。注意，此時(shí)應(yīng)將S3C4510B的 B0SIZE[1:0]置為“10”，選擇ROM/SRAM/Flash Bank0為16位工作方式。

3.3 SDRAM接口電路

本平臺(tái)使用HY57V281620構(gòu)建16位的SDRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)，足夠滿足嵌入式操作系統(tǒng)及各種相對(duì)復(fù)雜的算法的運(yùn)行要求，實(shí)際應(yīng)用電路圖如圖4 所示。SDRAM的控制信號(hào)較多，其連接電路也要相對(duì)復(fù)雜，可將HY57V281620配置到DRAM/SDRAM Bank0~DRAM/SDRAM Bank3的任一位置，一般配置到DRAM/SDRAM Bank0,即將S3C4510B的nSDCS0>(Pin89)接至HY57V281620的nCS端。HY57V281620的 BA1、BA0接S3C4510B的地址總線ADDR13>、ADDR12>來選擇SDRAM中的4個(gè)Bank。

圖 4 16位SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng)的電路圖

3.4 10M/100Mbps以太網(wǎng)接口電路

S3C4510B 內(nèi)部實(shí)際上已包含了以太網(wǎng)MAC 控制，但并未提供物理層接口，因此，需外接一片物理層芯片以提供以太網(wǎng)的接入通道。平臺(tái)使用RTL8201BL作為以太網(wǎng)的物理層接口。

由于S3C4510B 片內(nèi)已有帶MII 接口的MAC 控制器，而RTL8201BL 也提供了MII 接口，各種信號(hào)的定義也很明確，因此RTL8201BL與S3C4510B 地連接比較簡(jiǎn)單。圖5 為RTL8201BL的實(shí)際應(yīng)用電路圖。信號(hào)的發(fā)送和接受端TPRX+、TPRX-、TPTX+、TPTX-應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和RJ45接口接入傳輸媒體，HR901108A是一款集成網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的RJ45接口，避免隔離變壓器不匹配問題，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。注意網(wǎng)絡(luò)部分有數(shù)模混合信號(hào)，數(shù)字地和模擬地之間用磁珠連接。

圖5 RTL8201BL的實(shí)際應(yīng)用電路圖

3.5 串行接口電路

幾乎所有的微控制器、PC 都提供串行接口，使用電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）推薦的RS-232-C 標(biāo)準(zhǔn)，這是一種很常用的串行數(shù)據(jù)傳輸總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-232-C 標(biāo)準(zhǔn)采用的接口是9 芯或25 芯的D 型插頭，常用的9 芯D 型插頭。要完成最基本的串行通信功能，實(shí)際上只需要RXD、TXD 和GND 即可，但由于RS-232-C 標(biāo)準(zhǔn)所定義的高、低電平信號(hào)與S3C4510B 系統(tǒng)的LVTTL 電路所定義的高、低電平信號(hào)完全不同，LVTTL 的標(biāo)準(zhǔn)邏輯“1”對(duì)應(yīng)2V～3.3V 電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“0”對(duì)應(yīng)0V～0.4V 電平，而RS-232-C 標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯方式，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“1”對(duì)應(yīng)-5V～-15V 電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“0”對(duì)應(yīng)+5V～+15V 電平，顯然，兩者間要進(jìn)行通信必須經(jīng)過信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換，目前常使用的電平轉(zhuǎn)換電路為MAX232，系統(tǒng)選用電平位3.3V的MAX232。

3.6 時(shí)鐘電路

實(shí)時(shí)時(shí)鐘在系統(tǒng)中主要是為系統(tǒng)提供時(shí)鐘基準(zhǔn)，在許多應(yīng)用中有這方面的需求，由于S3C4510B片內(nèi)沒有RTC電路，需要外擴(kuò)，本平臺(tái)采用了HT1381時(shí)鐘芯片。

HT1381是一款低耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，并用若干寄存器存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)信息，一個(gè)32.768KHz的振校準(zhǔn)時(shí)鐘。本平臺(tái)分配S3C4510B的3根 GP10分別作為HT1381的復(fù)位RST、串行時(shí)鐘SCLK、I/O口。為了獲得更精確的時(shí)間，可在晶振兩端各加一個(gè)電容，電容大小與晶振精確度相關(guān)，一般晶振誤差正負(fù)10ppm的用5pF電容補(bǔ)償，晶振誤差10～20ppm的用8pF電容。

3.7 系統(tǒng)總線擴(kuò)展

除了S3C4510B32根數(shù)據(jù)線、22根地址線、各類控制線，平臺(tái)提供了很多外圍擴(kuò)展口，例如18個(gè)通用I/O總線接口、JTAG接口、UART接口、IIC 總線接口等，限于篇幅不再贅述。通過這些擴(kuò)展口，我們可以很方便地在開發(fā)板上進(jìn)行擴(kuò)展電路實(shí)驗(yàn)以及根據(jù)一些特定的需要進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

基于ARM7的芯片 S3C4510B 是適用在手持設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信和工業(yè)控制及其他很多產(chǎn)品中的一款高性能、小體積的芯片。嵌入式系統(tǒng)的高速發(fā)展勢(shì)必將不斷促進(jìn) ARM 技術(shù)的向前發(fā)展，設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大的ARM 內(nèi)核及體積小，性能高，功耗小的ARM芯片和基于 ARM 芯片的嵌入式系統(tǒng)將會(huì)是未來嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。

本文的創(chuàng)新點(diǎn)是，利用S3C4510B芯片建立的ARM 開發(fā)平臺(tái)，該平臺(tái)功能強(qiáng)大，適合用來作為開發(fā)高性能手持式以及便攜式智能設(shè)備或終端。充分體現(xiàn)了 ARM 芯片的強(qiáng)大功能，操作方式靈活，可擴(kuò)展性強(qiáng)。

參 考 文 獻(xiàn)

1 李驅(qū)光．ARM 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)祥解[M]．北京：清華大學(xué)天大學(xué)出版社，2004

2 馬忠梅．ARM 嵌入式處理器與嵌入式系統(tǒng)[J]．電子世界， 2003，（3）：41～42

3 江俊輝．基于ARM的嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[J]．微計(jì)算機(jī)信息,2005,（7）：120~122

4 S3C4510B Data Sheet[EB/OL]．http://www.samsung.com.cn.

5 周彩寶,劉應(yīng)學(xué)．ARM 體系以及 AMBA 總線分析．計(jì)算機(jī)工程,2003,（5）：147～149