嵌入式设计课设论文参考ARM实验箱指导书.docx
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第1章EL-ARM-830实验系统的资源介绍
ARM实验箱硬件资源概述
EL-ARM-830型教学实验系统属于一种综合的教学实验系统，该系统采用了目前在国内普遍认同的ARM920T核，32位微处理器，实现了多模块的应用实验。
它是集学习、应用编程、开发研究于一体ARM实验教学系统。
用户可根据自己的需求选用不同类型的CPU适配板，兼容ARM7与ARM9，而不需要改变任何配置，同时，实验系统上的Tech_V总线能够拓展较为丰富的实验接口板。
用户在了解Tech_V标准后，更能研发出不同用途的实验接口板。
除此之外，在实验板上有丰富的外围扩展资源（数字、模拟信号发生器，数字量IO输入输出，语音编解码、人机接口等单元），可以完成ARM的基础实验、算法实验和数据通信实验、以太网实验。
图1-1-1EL-ARM-830实验教学系统的功能框图
1.1实验系统的硬件资源总揽
☆ CPU单元：
内核ARM920T，芯片三星的S3C2410，工作频率最高202MHz；
☆ 动态存储器：
64MB，芯片HY57V561620；
☆海量存储器：
32MB，芯片K9F5608；
☆USB单元：
1个主接口，两个设备接口，芯片PDIUSBD12；
☆网络单元：
10/100M以太网，芯片AX88796；
☆UART单元：
2个，最高通信波特率115200bps；
☆语音单元：
IIS格式，芯片UDA1341TS，采样频率最高48KHz；
☆LCD单元：
5.7寸，256色，320X240像素；
☆触摸屏单元：
四线电阻屏，320X240，5.7寸；
☆SD卡单元：
通信频率最高25MHz,芯片W86L388D，兼容MMC卡；
☆键盘单元：
4X4键盘，带8位LED数码管；芯片HD7279A；
☆模拟输入输出单元：
8个带自锁的按键，及8个LED发光管；
☆A/D转换单元：
芯片自带的8路10位A/D，满量程2.5V；
☆信号源单元：
方波输出；
☆标准键盘及PS2鼠标接口；
☆标准的IDE硬盘接口；
☆达盛公司的Tech_V总线接口；
☆达盛公司的E_Lab总线接口；
☆调试接口：
20针JTAG；
☆CPLD单元；
☆电源模块单元。
1.2核心板的资源介绍
1.核心板的硬件资源（ARM920T核）
在核心CPU板上包括下列单元和芯片，32位ARM920T的处理器，即三星的S3C2410芯片，两片动态存储器，每片32M字节，一片32M字节的NAND_flash存储器，一个USB主接口，一个USB从接口，一个10/100M的以太网控制芯片，完成网络访问功能，一个UART接口，完成串口通信，最高波特率率为115200bps,一个RTC实时时钟，一个5V转3.3V和1.8V的电源管理模块，一个20针的JTAG调试接口。
具体元器件见表1-1。
芯片名称
数量
功能
板上标号
S3C2410
1
ARM920T，中央处理器
S3C2410X
HY57V561620
2
动态存储器（SDRAM），32MB/片
HY57V561620
K9F5608
1
海量存储器，32MB
K9F5608U
AX88796
1
10/100M以太网控制器
AX88796
AS1117-3.3
1
5V转3.3V
AS1117-3.3
AS1117-1.8
1
5V转1.8V
AS1117-1.8
MAX3232
1
RS232转换
IMP811-S
1
复位
IMP811
表1-1
具体的单元、跳线见表1-2。
标号
名称
功能
JP1
JTAG复位单元
控制nRESET与nTRST是否接通
AREFSEL
模拟参考电压选择
短接后连接到VDD33，否则接地
3S/4S
3Step与4Step选择
设置NandFlash的运行模式，选择NCON（CPU引脚）与3Step、4Step连接
RESET
复位键
系统复位按键
P．S
电源插座
电源插座，接5V电源
SW
电源开关
拨向EXT接通，拨向INT断开电源
USB-HOST
主USB单元
主USB
UART0（CROSS/F）
串口0单元
和S3C2410的串口0通信
USB-DEVICE
从USB单元
USB设备
RJ45
网络单元
访问以太网
ARM-JTAG
JTAG插座
20针JTAG插座，用于与宿主机通信
INTERFACEC
功能单元
INTERFACEB
数据、地址单元
INTERFACEA
功能单元
表1-2
表1-3为核心板上各LED指示灯的意义。
标号
名称
功能
PWR
LED灯
电源指示灯
LED1
LED灯
GPI/O口G口的第8位指示
LED2
LED灯
GPI/O口G口的第9位指示
表1-3
表1-4为核心板上的晶振单元
标号
名称
功能
12MHz
CPU主时钟晶振
外接12MHz
32KHz
RTC时钟晶振
外接32.768KHz
25MHz
网络时钟晶振
外接25MHz
表1-4
2．核心板资源的具体介绍
1）电源模块
在S3C2410CPU板上由于其内核采用1.8V，I/O接口采用3.3V供电，因此需要将通用的5V转换成1.8V和3.3V。
图1-1-2为使用LM1117电源转换芯片把5V转成3.3V和1.8V的转换电路。
图1-1-2
2）NAND_FLASH海量存储器单元
该存储单元在板卡上标号为K9F5608U，选用32MB字节的K9F5608U，8位数据总线，该芯片由S3C2410的相关引脚直接控制，CPU分配给它的地址空间为0x00000000—0x01ffffff。
启动代码部分则放在从0x00000000开始的地址空间内。
系统将CPU的引脚OM[1:
0]设置成00b，当核心板上电复位时，系统首先将Nand_Flash开始的0~4K的程序映射到SteppingStone区，然后从那里开始执行。
Nand_Flash可以存放数据和程序，但需要特定的指令进行读写。
3）同步动态存储器单元
该存储单元在板卡上标号为HY57V561620。
选用两片8MB字节的HY57V561620，32位数据总线。
片选NSCS6接两片HY57V561620单元作为片选信号，CPU分配给这两片HY57V561620单元的地址空间分别为0x30000000-0x31ffffff,0x32000000-0x33ffffff,也就是S3C2410CPU的Bank6区和Bank7区。
4）RS232串口单元
该存储单元在板卡上标号为UART0（CROSS/F），选用了MAX3232电压转换芯片，进行PC机与CPU板的串口通讯。
它采用收、发、地，三线连接，无握手信号。
通过S3C2410内部的串口0控制器进行控制。
5）主/从USB单元
该单元在板卡上标号为USB-HOST和USB-DEVICE，通过S3C2410内部的USB主控制器和USB设备控制器进行控制。
6）网络单元
该存储单元在板卡上标号为AX88796，选用了ASIX公司的AX88796网络芯片，传输速率为10/100M自适应，16位数据总线传输，片选NGCS2接网络单元。
CPU分配给AX88796单元的地址空间为0x10000000—0x18000000,也就是S3C2410CPU的bank2区。
S3C2410CPU的外部中断ExINT2响应该中断。
RJ45插座上面自带数据传输的指示灯。
为清楚显示核心板上各存储区及单元，见表1-5。
标号
名称
存储区
存储的有效区
容量（字节）
HY57V561620
同步动态存储器
Bank7
0x32000000-0x33ffffff
32M
HY57V561620
同步动态存储器
Bank6
0x30000000-0x31ffffff
32M
AX88796
网络控制器
Band2
0x10000000后的若干
若干寄存器
NAND_FLASH
海量存储器
Bank0
0x00000000-0x01ffffff
32M
表1-5
7）JTAG单元
JTAG（JointTestActionGroup，联合测试行动小组）是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试，JTAG技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP（TestAccessPort，测试访问口），通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。
目前大多数比较复杂的器件都支持JTAG协议，如ARM、DSP、FPGA器件等。
标准的JTAG接口是4线：
TMS、TCK、TDI、TDO，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。
通过JTAG接口，可对芯片内部的所有部件进行访问，因而是开发调试嵌入式系统的一种简洁高效的手段。
目前JTAG接口的连接有两种标准，即14针接口和20针接口，EL-ARM-830核心板上使用的是20针接口。
接口定义见表1-6。
引脚
名称
描述
1
VTref
目标板参考电压，接电源
2
VCC
接电源
3
nTRST
测试系统复位信号
4、6、8、10、12、
14、16、18、20
GND
接地
5
TDI
测试数据串行输入
7
TMS
测试模式选择
9
TCK
测试时钟
11
RTCK
测试时钟返回信号
13
TDO
测试数据串行输出
15
nRESET
目标系统复位信号
17、19
NC
未连接
表1-6
在核心板上，JTAG的第1脚用一黄色的方框标注，当串口、USB口、网络口向左摆放时，第1脚下面的管脚为第2脚，它左面的管脚依次为3，5，…，19；第2脚左面的管脚依次为4，6，…，20。
8）核心CPU板上的外接接口单元
在CPU板上有INTERFACEA、INTERFACEB、INTERFACEC，3个外扩接口单元，现对这三个接口的引脚加以说明。
INTERFACEB：
INTERFACEB扩展信号是地址、数据总线和读写、片选信号：
见表1-7
序号
代号
含义
IO
备注
1
+5V
+5V电源
2
+5V
+5V电源
3
LA19
地址线
O
4
LA18
地址线
O
5
LA17
地址线
O
6
LA16
地址线
O
7
EXA15
地址线
O
8
EXA14
地址线
O
9
EXA13
地址线
O
10
EXA12
地址线
O
11
GND
地
12
GND
地
13
EXA11
地址线
O
14
EXA10
地址线
O
序号
代号
含义
IO
备注
15
EXA9
地址线
O
16
EXA8
地址线
O
17
EXA7
地址线
O
18
EXA6
地址线
O
19
EXA5
地址线
O
20
EXA4
地址线
O
21
+5V
+5V电源
22
+5V
+5V电源
23
EXA3
地址线
O
24
EXA2
地址线
O
25
EXA1
地址线
O
26
EXA0
地址线
O
27
LA21
地址线
O
28
LA20
地址线
O
29
NC
空脚
30
NC
空脚
uedit
31
GND
地
32
GND
地
33
NC
空脚
空
34
NC
空脚
空
35
NC
空脚
空
36
NC
空脚
空
37
NC
空脚
空
38
NC
空脚
空
39
NC
空脚
空
40
NC
空脚
空
41
VDD33
+3.3V电源
42
VDD33
+3.3V电源
43
NC
空脚
空
44
NC
空脚
空
45
NC
空脚
空
46
NC
空脚
空
47
NC
空脚
空
48
NC
空脚
空
49
NC
空脚
空
50
NC
空脚
空
序号
代号
含义
IO
备注
51
GND
地
52
GND
地
53
EXD15
数据线
IO
54
EXD14
数据线
IO
55
EXD13
数据线
IO
56
EXD12
数据线
IO
57
EXD11
数据线
IO
58
EXD10
数据线
IO
59
EXD9
数据线
IO
60
EXD8
数据线
IO
61
GND
地
62
GND
地
63
EXD7
数据线
IO
64
EXD6
数据线
IO
65
EXD5
数据线
IO
66
EXD4
数据线
IO
67
EXD3
数据线
IO
68
EXD2
数据线
IO
69
EXD1
数据线
IO
70
EXD0
数据线
IO
71
GND
地
72
GND
地
73
LNOE
使能信号
O
74
LNWE
写信号
O
75
LNOE
使能信号
O
76
NWIT
等待信号
I
77
NC
空脚
空
78
NGCS0
片选信号
O
79
GND
地
80
GND
地
表1-7
INTERFACEA：
INTERFACEA扩展信号外设信号接口：
见表1-8。
序号
代号
含义
IO
备注
1
+12V
+12V电源
2
-12V
-12V电源
3
GND
地
序号
代号
含义
IO
备注
4
GND
地
5
+5V
+5V电源
6
+5V
+5V电源
7
GND
地
8
GND
地
9
+5V
+5V电源
10
+5V
+5V电源
11
NC
空脚
空
12
NC
空脚
空
13
NC
空脚
空
14
NC
空脚
空
15
NC
空脚
空
16
NC
空脚
空
17
NC
空脚
空
18
NC
空脚
空
19
+3.3V
+3.3V电源
20
+3.3V
+3.3V电源
21
SPICLK0
SPI时钟输出
O
CPU引脚
22
MISO0
SPI数据输入
I
CPU引脚
23
nSS0
SPI片选
O
CPU引脚
24
MOSI0
SPI数据输出
O
CPU引脚
25
GND
地
26
GND
地
27
NC
空脚
空
28
NC
空脚
空
29
NC
空脚
空
30
NC
空脚
空
31
GND
地
32
GND
地
33
NC
空脚
空
34
NC
空脚
空
35
IISLRCLK
IIS左右声道时钟
O
36
IISDO
IIS数据输出
O
37
GND
地
38
GND
地
序号
代号
含义
IO
备注
39
IISCLK
IIS输出时钟
O
40
NC
空脚
空
41
NC
空脚
空
42
IISDI
IIS数据输入
I
43
GND
地
44
GND
地
45
TOUT0
定时器输出0
O
46
TCLK0
定时器时钟输出0
连接至CPU的TCLK0引脚
47
NC
空脚
空
48
EINT1
中断1
I
外部输入的中断信号，连接到CPU的中断
49
TOUT1
定时器输出1
50
TCLK1
定时器时钟输出1
连接至CPU的TCLK1引脚
51
GND
地
52
GND
地
53
EINT0
中断0
I
外部输入的中断信号，连接到CPU的中断
54
NC
空脚
空
55
NC
空脚
空
56
NGCS1
片选信号1
O
57
NC
空脚
空
58
NC
空脚
空
59
RESET
复位信号
O
60
NC
空脚
空
61
GND
地
62
GND
地
63
NC
空脚
空
64
NC
空脚
空
65
NC
空脚
空
66
NC
空脚
空
67
EINT7
中断7
I
外部输入的中断信号，连接到CPU的中断
68
EINT3
中断3
I
外部输入的中断信号，连接到CPU的中断
69
NGCS3
片选信号3
O
序号
代号
含义
IO
备注
70
NGCS1
片选信号1
O
71
NC
空脚
空
72
NC
空脚
空
73
NC
空脚
空
74
NC
空脚
空
75
NC
空脚
空
76
GND
地
77
GND
地
78
NC
空脚
空
79
GND
地
80
GND
地
表1-8
INTERFACEC用来扩展INTERFACEA、INTERFACEB没有扩展的CPU信号，如AD输入、液晶、串口等和扩展子板间的通讯信号。
见表1-9。
序号
代号
含义
IO
备注
1
+5V
+5V电源
2
+5V
+5V电源
3
AIN0
模拟输入0
I
4
AIN1
模拟输入1
I
5
AIN2
模拟输入2
I
6
AIN3
模拟输入3
I
7
AIN4
模拟输入4
I
8
AIN5
模拟输入5
I
9
AREFB
模拟输入负参考电压
I
10
AREFT
模拟输入正参考电压
I
11
AVCOM
模拟输入参考电压公共端
I
12
TOUT2
定时器输出2
O
13
TOUT3
定时器输出3
O
14
NC
空脚
15
ExINT4
外部中断4
I
16
ExINT5
外部中断5
I
17
ExINT6
外部中断6
I
18
ExINT7
外部中断7
I
19
nGCS4
片选
O
20
nGCS5
片选
O
序号
代号
含义
IO
备注
21
NGCS4
片选
O
22
nGCS5
片选
O
23
LnWBE0
写字节使能0
O
24
LnWBE1
写字节使能1
O
25
LnWBE2
写字节使能2
O
26
LnWBE3
写字节使能3
O
27
UCLK
输入输出口
IO
28
GPH1
输入输出口
IO
29
CLKOUT0
时钟输出信号源0
O
30
CLKOUT1
时钟输出信号源1
O
31
IICSCL
IIC总线时钟
O
32
IICSDA
IIC总线数据
IO
33
RXD1
串口1接收数据
I
34
TXD1
串口1发送数据
O
35
RXD2
串口2接收数据
I
36
TXD2
串口2发送数据
O
37
SDDAT0
SD卡数据0
O
EL-830底板未使用
38
SDDAT1
SD卡数据1
O
EL-830底板未使用
39
SDDAT2
SD卡数据2
O
EL-830底板未使用
40
SDDAT3
SD卡数据3
O
EL-830底板未使用
41
SDCLK
SD卡时钟
O
EL-830底板未使用
42
SDCMD
SD卡命令
O
EL-830底板未使用
43
AIN6
模拟输入6
I
44
AIN7
模拟输入7
I
45
NC
空脚
46
CDCLK
CPU信号，解码器系统时钟
O
47
VD19
液晶数据19
O
CPU引脚
48
VD20
液晶数据20
O
CPU引脚
49
VD21
液晶数据21
O
CPU引脚
50
VD22
液晶数据22
O
CPU引脚
51
VD23
液晶数据23
O
CPU引脚
52
VD10
液晶数据10
O
CPU引脚
53
VD11
液晶数据11
O
CPU引脚
54
VD12
液晶数据12
O
CPU引脚
55
VD13
液晶数据13
O
CPU引脚
序号
代号
含义
IO
备注
56
VD14
液晶数据14
O
CPU引脚
57
VD15
液晶数据15
O
CPU引脚
58
VD3
液晶数据3
O
CPU引脚
59
VD4
液晶数据4
O
CPU引脚
60
VD5
液晶数据5
O
CPU引脚
61
VD6
液晶数据6
O
CPU引脚
62
VD7
液晶数据7
O
CPU引脚
63
TSMX
接触摸屏XN脚
O
CPU引脚
64
TSMY
接触摸屏YN脚
O
CPU引脚
65
TSPY
接触摸屏YP脚
O
CPU引脚
66
TSPX
接触摸屏XP脚
O
CPU引脚
67
VM-VDEN
液晶电压控制信号
I
68
VF-VS
液晶桢时钟
O
69
VL-HS
液晶线时钟
O
70
VCLK
液晶位时钟
O
71
VD0
液晶数据0
O
72
VD1
液晶数据1
O
73
VD2
液晶数据2
O
74
VD3
液晶数据3
O
75
VD4
液晶数据4
O
76
VD5
液晶数据5
O
77
VD6
液晶数据6
O
78
VD7
液晶数据7
O
79
GND
地
80
GND
地
表1-9
1.3实验箱底板的资源介绍
1.概述
实验箱底板上的资源丰富，具
升级会员 