嵌入式系統(tǒng)實驗1 實驗板介紹-陳文智

1、1、實驗采用的開發(fā)平臺2、AT91SAM9G45芯片3、ARM926EJ-S內核4、AT91SAM9G45-EKES硬件資源本書實驗部分采用的開發(fā)平臺采用Atmel AT91SAM9G45-EKES全功能評估板，而英蓓特公司生產的基于Atmel AT91SAM9G45處理器的EM-SAM9G45開發(fā)板具有基本相同的硬件配置，同樣適用于本書的實驗部分。Atmel AT91SAM9G45-EKES是基于Atmel AT91SAM9G45處理器（ARM926EJ-S內核）的全功能評估板。AT91SAM9G45開發(fā)板主頻高達400MHz，可支持WinCE和Linux操作系統(tǒng)圖1-1 AT91SAM9G

2、45評估板圖1-2 AT91SAM9G45-EKES主要部件 接口 DDR2/LPDDR內存接口連接到128 MB的DDR2 - SDRAM內存 外部總線接口（EBI）連接到3種內存設備（DDR2-SDRAM，NAND FLash和NOR FLash） 1個TWI串行存儲器 1個USB Host/Device復用端口接口 1個USB Host端口接口 1個RS-232串行通信端口 1個DBGU串行通信端口 1個JTAG/ICE調試接口 1個帶狀態(tài)LED的100BASE-TX（5類雙絞線）以太網口 1個AC97音頻解碼器，具有耳機輸出，輸入以及單聲道/立體聲微輸入 1個TV接口（包括視頻輸出）

3、1個4.3寸TFT LCD模塊，具有觸摸屏和背光燈 1個ISI連接器（攝像頭接口） 1個電源紅LED和兩個通用綠LED指示燈 2個用戶輸入按鍵 1個四向控制操縱桿 1個喚醒輸入按鍵 1個重置輸入按鍵 1個DataFlash/SD/SDIO/MMC plus卡插槽（4/8位接口） 1個SD/SDIO/MMC卡插槽（4位接口） 1個12毫米鋰鈕扣電池單元（用于內存?zhèn)浞荩┌褰涌谶B接板接口連接 以太網使用RJ45連接器（J15） USB Host，支持USB Host使用A類連接器（J12） UART1（Rx，Tx，Rts，Cts）連接到9路公D型RS-232連接器（J11） DBGU（只有Rx和Tx

4、）連接到9路公D型S232連接器（J10） JTAG，20針 IDC連接器（J13） SD/MMC plus 連接器（J5） SD/MMC 連接器（J6） 耳機（J7），輸入（J8）和麥克風耳機（J9） 揚聲器輸出（JP15） 圖像傳感器連接器（J17） TFT LCD顯示器（J16），觸摸屏（J19）以及背光燈（J21） 測試點；板上有許多測試點 主電源（J2）按鍵開關按鍵開關 重啟，板重置（BP1） 低耗模式喚醒鍵（BP2） 右鍵和左鍵（BP4和BP5） 操縱桿（BP3）LCDLCD和和LEDLED顯示器顯示器 顯示器，480*RGB*272像素LCD模塊顯示器連接到PIO E端口（LCD

5、1） 1個表面黏著式紅色LED，用戶接口（D8） 2個表面黏著式綠色LED，用戶接口（D6和D7） 3個表面黏著式LED只是以太網狀態(tài)（D9，D10，D11）EM-SAM9G45實驗板是英蓓特公司新推出的一款基于Atmel公司AT91SAM9G45處理器（ARM926EJ-S內核）的全功能評估板。硬件配置與Atmel AT91SAM9G45-EKES基本相同AT91SAM9G45（32位ARM處理器）400MHz運行頻率帶后備電池的RTC硬件尺寸：12090mm1個IIS音頻輸入接口液晶屏：4.3寸（16：9）觸摸屏（480272）1個IIS音頻輸出接口64KB片內SRAM外接5V供電64KB

6、片內ROMDBGU調試串口外擴的256MBNand Flash1個USB Host接口外擴的2MB Nor Flash1個USB Device接口外擴的4MB DataFlash2個用戶可用LED燈外擴的2個64MB的DDR2 SDRAM1個10/100M網口2個功能按鈕1個Micro SD卡接口1個喚醒按鈕1個SD/MMC卡接口1個復位按鈕10-pin的JTAG調試接口60個I/O Pin用戶擴展接口 表1-1 EM-SAM9G45板硬件資源圖1-3 EM-SAM9G45實驗板AT91SAM9G45芯片使用ARM926EJ-S處理器，它帶有MMU功能，有一個64KB的內部SRAM和一個64K

7、B的內部ROM，并帶有兩個外部總線接口，總共可支持4塊DDR2/LPDDR，SDRAM/LPSDR，靜態(tài)存儲器，CF閃存或帶ECC校驗的SLC NAND Flash。AT91SAM9G45芯片把用戶接口的功能性和高速數據連接相結合，包含了豐富的外設： LCD控制器，支持STN顯示屏和TFT顯示屏，最高分辨率支持達1280*860 支持電阻觸摸屏，相機接口 AC97音頻控制器 10/100M以太網 高速USB 和SDIO 兩個主/從串行外設接口 兩個三通道32位計時器/計數器 兩個異步串行控制器 兩個IC接口 四通道16位PWM控制器ARM926EJ-S內核是ARM9系列的一員，它采用ARM5T

8、EJ架構版本，具有完全內存管理，高性能，低芯片尺寸，低功耗等特性，面向多任務應用ARM926EJ-S內核支持32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集，還支持java加速技術Jazelle同時ARM926EJ-S處理器還包括了一個為改進DSP性能的增強乘法器設計。圖1-4 ARM926EJ-S內部功能框圖外部外部存儲器存儲器接口接口 AT91SAM9G45芯片本身帶有的64KB內部ROM和64KB內部SRAM 帶有兩個外部總線接口（External BUS Interface），總共可支持4塊DDR2/LPDDR，SDRAM/LPSDR，靜態(tài)存儲器，CF閃存或帶ECC校驗的SLC NAND

9、 Flash。LCD控制器 AT91SAM9G45芯片內置的LCD控制器支持單掃描或雙掃描彩色或單色的被動STN LCD顯示屏，也支持單掃描主動TFT LCD顯示屏。 對于STN顯示，控制器支持4位單掃描，8位的單掃描或雙掃描以及16位的雙掃描。單色STN顯示支持最高16級灰度，彩色STN顯示最高可有4096種顏色。 24位的單掃描TFT接口也被支持。分辨率最高可達2048*2048。 以太網接口 AT91SAM9G45-EKES開發(fā)板采用DM9161AEP物理層收發(fā)器，它是單芯片低功耗的100BASE-TX和10BASE-T操作的收發(fā)器，它包含了IEEE 802.3u定義的100BASE-T

10、X全部的物理層功能，包括物理編碼子層（PCS），物理媒體連接子層（PMA），雙絞線物理介質相關子層（TP-PMD），10BASE-TX編碼/解碼（ENC/DEC）以及雙絞線介質訪問單元（TPMAU）。音頻接口 AT91SAM9G45-EKES開發(fā)板使用集成了低功耗立體聲音頻編碼芯片的WM8731芯片，編碼器包括麥克風到板上ADC的輸入和線路以及從板上DAC到耳機的輸出和線路 開發(fā)板采用TWI對WM8731進行傳輸控制，并使用SSC來發(fā)送和接受WM8731的數據調試接口 JTAG/ICE DBGU COM端口 USB接口 用戶串行COM端口JTAG/ICEAT91SAM9G45-EKES板提供J

11、TAG/ICE接口，軟件調試可以連接板上標準20針接口進行訪問。這樣允許標準的USB-JTAG內電路仿真器連接。DBGU COM端口AT91SAM9G45-EKES開發(fā)板采用10pin 的MAX3232 UART調試接口，它通過提供的轉換器可以將其轉換為普通的9pin RS-232接口。這個DBUG接口可以用作通訊和追蹤的目的。它提供了一個理想的ISP下載通道。USB接口 AT91SAM9G45芯片支持兩個全速OHCI和高速EHCI的USB Host，一個高速USB Device。USB Host端口A直接和UTMI收發(fā)器相連；USB Host端口B和高速USB Device通過一個多路復用器

12、連接到UTMI的第二端口，選擇信號是位于UDPHS_control寄存器的UDPHS使能位 用戶串行COM端口 USATR1被用作用戶串行COM端口，該接口是一個緩沖的RS - 232收發(fā)器，并且連接到DB - 9公插座。軟件必須正確給PIO引腳復制才能開啟UART1的功能（PB5 = RXD1, PB4 = TXD1, PD16 = RTS1, PD17 = CTS1）。擴展槽 GPIO和GPIO2，LCD信號（PIO E）都被路由到連接器擴展J23；所有的I/O SAM9G45圖像傳感器接口都被路由到連接器J17；觸摸屏信號和模擬I/O連接到J18。這些擴展槽允許開發(fā)人員通過增加外部硬件組

13、件來擴展開發(fā)板的功能。類別功能特性描述BootloaderFirstBoot用來引導Eboot，提供源碼及最終生成映像FIRSTBOOT.nb0Eboot提供源碼及最終生成映像Eboot.nb0Eboot功能強大，主要包括：1.網絡下載：可設置Mac地址、靜態(tài)IP、DHCP獲取動態(tài)IP，可通過網絡下載WinCE內核2.格式化NAND Flash3.設置啟動延遲時間4.設置內核在NADN Flash中的地址，內核復制到RAM，以及內核的大小底層驅動程序DisplayLCD顯示驅動EEPROMEEPROM存儲器驅動EMACB網口驅動I2CI2C總線驅動KeyPad按鍵驅動程序，支持外置矩陣按鈕Na

14、nd FlashFMD模式Nand Flash驅動SDHCMicro SD卡驅動Serial串口驅動Touchscreen觸摸屏驅動USB HostUSB Host驅動，支持EHCI和OHCI兩種模式WAVEDEV音頻驅動，支持WM8731，I2C傳輸命令，TWI傳輸數據上層應用程序WinCE自帶程序WinCE里包含的功能： 1.觸摸屏校準；2.IE網絡瀏覽器；3.Windows Media Player播放器，支持播放mp3，WMV文件；4.圖片瀏覽器，支持bmp，gif，jpg，png等格式的圖片；5.內置鍵盤PC端同步軟件Microsoft ActivesyncPC和WinCE的同步軟件

15、，同步建立后，可通過USB Device口與PC間進行數據交換，應用程序單步調試等PC端燒寫工具超級終端串口調試終端，USB下載映像工具SAM-BA1.13+USBSAM-BA通過USB將Eboot和內核燒寫到開發(fā)板的Nand FlashWinCE6.0 軟件資源軟件資源類別功能特性描述BootloaderAT91Bootstrap用來引導UbootUboot版本：UBoot1.3.4主要功能：1.支持Nand Flash擦除讀寫；2.支持網絡下載映像；3.支持設置、保存環(huán)境變量 ；4.支持內存內容顯示、對比、修改 ； 5.支持bootm、bootargs設置內核及設備驅動程序內核內核版本：L

16、inux-2.6.30系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)主頻：400MHz顯示驅動支持多種不同尺寸液晶屏，分辨率可調Touchscreen觸摸屏驅動DM9000DM9000網口驅動HSMMCSD/MMC/SDIO驅動IICI2C驅動SPISPI驅動NAND FLash支持512 Byts小Page、2K bytes大Page，驅動兼容128Mbit8Gbit容量SERIAL串口驅動，4個USART ，1個UARTWAVEDEV音頻驅動，支持AC97和IIS，默認驅動為IIS（WM8731）USB Host支持USB鍵盤、鼠標、U盤等DMADMA驅動GPIOLED和按鍵驅動文件系統(tǒng)Jffs2文件系統(tǒng)支持Jffs2文件系統(tǒng)交叉編譯器arm-none-linux-gnueabi交叉工具鏈圖形界面Angstrom圖形界面支持多種功能： 1.圖片瀏覽器 ；2.MPlayer，支持播放mp3，wmv；3.日歷、時鐘、計算器；4.文件管理器 ；5.終端 ；6.多款游戲 7.觸摸屏校準程序PC端燒寫工具超級終端串口調試終端，USB下載映像工具SAM-BA1.13+USBSAM-BA通過USB將Bootloader和內核燒寫到開發(fā)板的Nand FlashLinux 2.6.30 軟件資源軟件資源目錄內容01-Documents用戶手冊，數據手冊以及硬件電路圖02-Image