嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計

1、南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系序號序號 名稱名稱描述描述1CPUSamsung S3C2410X，200MHz 主頻，主頻， 最高最高266Mhz 2ROM1 MB AMD Flash ROM 64M Samsung Nand Flash ROM3RAM32Mx2 SD

2、RAM4LAN一個一個10M Ethernet，RJ-45 接口接口5Serial1 個個DB9 標(biāo)準(zhǔn)串口標(biāo)準(zhǔn)串口6USB1 個個USB 1.1 Host A 型接口型接口1 個個USB 1.1 Host B 型接口型接口7Audio一個音頻接口，一個音頻輸入口一個音頻接口，一個音頻輸入口南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系8RTC 外接外接32.768KHz 的晶振，的晶振， 帶有備份電池，帶有備份電池， 可保持時鐘可保持時鐘9JTAG20 針標(biāo)準(zhǔn)的針標(biāo)準(zhǔn)的JTAG 接口，接口， 主要用來下載，主要用來下載，bootloader10SD CardSD Card 插座插座11LED4 個可

3、編程用戶個可編程用戶LED(帶驅(qū)動程序帶驅(qū)動程序)12Keypad4 個可編程用戶按鍵個可編程用戶按鍵(帶有驅(qū)動程序帶有驅(qū)動程序)13Switch一個電源開關(guān)一個電源開關(guān)南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系14Reset一個復(fù)位按鍵一個復(fù)位按鍵15POWER一個開關(guān)電源一個開關(guān)電源+5V 供電供電16Fixed Hole6 個定位孔個定位孔(內(nèi)徑內(nèi)徑3mm， 外徑外徑5mm)17Boardsize120(L)x90(W)mm南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系SBC-2410X 專有接口特性專有接口特性序號序號名稱名稱描述描述1COM1-314 針針2.0mm 間距接口直接引出間距接口

4、直接引出CPU 內(nèi)部三串口內(nèi)部三串口2KEYBOARD10 針針2.0mm 間距接口引出間距接口引出I/O 鍵盤鍵盤3CON-LCDLCD/STN 液晶屏接口液晶屏接口(50 針針2.0mm 間間距距)， 可以接各種單色可以接各種單色,偽彩偽彩,真彩液晶真彩液晶屏，屏， 含有觸摸屏接口含有觸摸屏接口4CON-GPIOGPIO 等接口等接口(36 針針2.0mm 間距間距)， 含含有有10 個中斷引腳，個中斷引腳，6 路路AD 輸入，輸入，1 個個SPI 接口，接口，I2C 接口，接口，2 個時鐘輸出，個時鐘輸出，2個個GPIO 口口南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系SBC-2410X 專

5、有接口特性（專有接口特性（1）南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系SBC-2410X 接口介紹接口介紹可以擴(kuò)展三個可以擴(kuò)展三個COM（串口）（串口）南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 USB HOST 使用使用PC 上常見上常見A 型口，型口，USB DEVICE 使用使用B 型口。型口。 2 個個USB接口，一個作接口，一個作為為Host(可配置為可配置為Slave 模模式式)，一個是，一個是Slave。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 SBC-2410X 使用使用+5V 直流電源供電，并在電源直流電源供電，并在電源插座的旁邊標(biāo)明了插座的插座的旁邊標(biāo)明了插座的極性，使用電源

6、開關(guān)極性，使用電源開關(guān)S600 可以控制板上電源系統(tǒng)的可以控制板上電源系統(tǒng)的通斷。通斷。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 BUS CTRL 接口主要為系統(tǒng)總線控制信接口主要為系統(tǒng)總線控制信號，號，BUS CON 主要為地址數(shù)據(jù)線等。主要為地址數(shù)據(jù)線等。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 4個個IO 方式的用戶可編程按鍵，同時把這些方式的用戶可編程按鍵，同時把這些IO 口引口引出到一個插座上。出到一個插座上。序號序號定義定義序號序號定義定義1VDD33V2VDD33V3EINT74EINT15NC6EINT27NC8EINT39GND10南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系4

7、個個IO 方式的用戶可編程方式的用戶可編程LED燈燈(綠色）。綠色）。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 SBC-2410X 引出了剩余資源的引腳供用戶引出了剩余資源的引腳供用戶擴(kuò)展之用。擴(kuò)展之用。CON-GPIO包含包含10 路中斷，路中斷，6 路路A/D 輸入，輸入，1 組組SPI 接口等。接口等。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，如：各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，如：MP3、PDA、手機(jī)、智能玩具，網(wǎng)絡(luò)家電、智能家電、手機(jī)、智能玩具，網(wǎng)絡(luò)家電、智能家電、車載電子設(shè)備等；車

8、載電子設(shè)備等；南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 根據(jù)根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：的定義：嵌入式系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的

9、裝置”（原文為（原文為devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。）。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 一個嵌入式系統(tǒng)就是一個具有特定功能或用途的一個嵌入式系統(tǒng)就是一個具有特定功能或用途的計算機(jī)軟硬件集合體。即以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技計算機(jī)軟硬件集合體。即以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求

10、的專用計算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng) 。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系嵌入式系統(tǒng)的特點嵌入式系統(tǒng)的特點1.系統(tǒng)內(nèi)核?。合到y(tǒng)內(nèi)核?。呵度胧较到y(tǒng)一般應(yīng)用于小型電子裝置，系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)一般應(yīng)用于小型電子裝置，系統(tǒng)資源有限，因此內(nèi)核較傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小資源有限，因此內(nèi)核較傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多；得多；2. 專用性強：專用性強：軟、硬件按對象要求裁剪，兩者結(jié)合緊密；軟、硬件按對象要求裁剪，兩者結(jié)合緊密；軟件的編譯下載與系統(tǒng)相結(jié)合，軟件的編譯下載與系統(tǒng)相結(jié)合，“通用通用”、“升級升級”的概念一般不適用；的概念一般不適用；南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系嵌入式系統(tǒng)的特點（嵌入式系統(tǒng)的特點（1）南京理工大學(xué)自

11、動化系南京理工大學(xué)自動化系 按表現(xiàn)形式分（硬件范疇）按表現(xiàn)形式分（硬件范疇） ： 芯片級嵌入（含程序或算法的處理器）芯片級嵌入（含程序或算法的處理器） 模塊級嵌入（系統(tǒng)中的某個核心模塊）模塊級嵌入（系統(tǒng)中的某個核心模塊） 系統(tǒng)級嵌入系統(tǒng)級嵌入 按實時性要求分（軟件范疇）按實時性要求分（軟件范疇） ： 非實時系統(tǒng)（非實時系統(tǒng)（PDA） 軟實時系統(tǒng)（消費類產(chǎn)品）軟實時系統(tǒng)（消費類產(chǎn)品） 硬實時系統(tǒng)（工業(yè)和軍工系統(tǒng)）硬實時系統(tǒng)（工業(yè)和軍工系統(tǒng)）南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系 嵌入式微處理器（嵌入式微處理器（EMPU） 微控制器（微控制器（MCU） 數(shù)字信號處理器（數(shù)字信號處理器（DSP）

12、片上系統(tǒng)（片上系統(tǒng)（SOC）南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系一個硅片上實現(xiàn)一個復(fù)雜的系統(tǒng)；一個硅片上實現(xiàn)一個復(fù)雜的系統(tǒng)；SOC可分為通用和專用兩類；可分為通用和專用兩類；通用：通用：TriCore、M-core、某些、某些ARM；專用：專用：Smart XA（Philips）。）。SOC（片上系統(tǒng)）的優(yōu)勢：（片上系統(tǒng)）的優(yōu)勢：1. 可通過改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗；可通過改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗；2. 減少了芯片的外管腳數(shù)，簡化了制造過程；減少了芯片的外管腳數(shù)，簡化了制造過程；3. 減少了外圍驅(qū)動接口單元及電路板之間的信減少了外圍驅(qū)動接口單元及電路板之間的信號傳遞，加快了微處理器的數(shù)據(jù)處理速度；號傳遞，加快了微處理器的數(shù)據(jù)處理速度；4. 增強了抗干擾能力。增強了抗干擾能力。南京理工大學(xué)自動化系南京理工大學(xué)自動化系南京