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ARM嵌入式最小系统的软硬件架构的改进研究

ARM嵌入式最小系统的软硬件架构的改进研究

本文摘要:1.章节 随着嵌入式涉及技术的很快发展,嵌入式系统的功能更加强劲,应用于模块更为非常丰富,根据实际应用于的必须设计出有特定的嵌入式大于系统和应用于系统,是嵌入式系统设计的关键。目前在嵌入式系统研发的过程中,开发者往往把大量精力投放到嵌入式微处理器MPU(MicroProcessingUnit)与众多外设的相连方式以及应用于代码的研发之中,而忽略了对嵌入式系统最基本、最核心部分的研究。

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1.章节  随着嵌入式涉及技术的很快发展,嵌入式系统的功能更加强劲,应用于模块更为非常丰富,根据实际应用于的必须设计出有特定的嵌入式大于系统和应用于系统,是嵌入式系统设计的关键。目前在嵌入式系统研发的过程中,开发者往往把大量精力投放到嵌入式微处理器MPU(MicroProcessingUnit)与众多外设的相连方式以及应用于代码的研发之中,而忽略了对嵌入式系统最基本、最核心部分的研究。

  当前在嵌入式领域中,ARM(AdvancedRISCMachines)处理器被普遍应用于各种嵌入式设备中。由于ARM嵌入式体系结构类似于并且具备标准化的外围电路,同时ARM内核的嵌入式大于系统的设计原则及方法基本相同,这使得对嵌入式大于系统的研究在整个系统的研发中具备着至关重要的意义。本文以基于ARM的嵌入式大于系统为平台,从硬件和软件两方面临嵌入式大于系统的架构展开了研究,硬件方面主要讲解了ARM处理器与典型外部存储器的接口技术,软件方面重点就嵌入式大于系统的启动架构做到了详细分析。

  2.嵌入式大于系统  嵌入式大于系统即是在尽可能减少上层应用于的情况下,需要使系统运营的最小化模块配备。对于一个典型的嵌入式大于系统,以ARM处理器为事例,其包含模块及其各部分功能如图1右图,其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式大于系统的核心部分。  时钟模块一般来说经ARM内部锁相环展开适当的倍频,以获取系统各模块运营所需的时钟频率输出  Flash存储模块存放在启动代码、操作系统和用户应用于程序代码  SDRAM模块为系统运营获取动态存储空间,是系统代码运行的主要区域  JTAG模块构建对程序代码的iTunes和调试  UART模块构建对调试信息的终端表明  废黜模块构建对系统的废黜  3.外存储器接口技术  ARM处理器与外部存储器(Flash和SDRAM)的接口技术是嵌入式大于系统硬件设计的关键。

根据必须自由选择合理的接口方式,可以有效地的提高嵌入式系统的整体性能。  3.1常用外存储器概述  (1)NorFlash与NandFlash  NorFlash也称作线性Flash,可靠性低、随机加载速度快,具备芯片内继续执行(XIP,eXecuteInPlace)的特点,这样应用程序可以必要在Flash存储器内运营,不用再行把代码读书到系统RAM中。常用在读取和编程操作者较较少而必要继续执行代码的场合。

  NandFlash则是低数据存储密度的理想解决方案,一般用作数据存储和文件存储,以块为单位展开读取,具备读取速度快的优点。  (2)实时动态存储器SDRAM  SDRAM(SynchronousDynamicRandomAccessMemory)是在早期DRAM的基础上改良而来的,它是实时内存,并在模块信号中引进了CLK信号,所有数据、地址和掌控信号都是和CLK下降沿偏移的。此外SDRAM还在内部引进了一个命令控制器,处理器采访SDRAM都是通过向命令控制器发送命令来构建的。


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