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1 引言 在日益信息化的社會中，計算機和網絡已經全面滲透到日常生活中。對于個人，需要的不僅僅是放在桌上處理的文檔而是需要能夠工作管理和生產控制的 計算“機器”。而各種各樣的新型嵌入式產品在應用數量上已遠遠超過通用計算機。小到MP3、PDA，大到網絡家電、智能家電、車載電子設備等。在工業(yè)、服 務、國防等領域，數字機床、智能工具、測試設備、監(jiān)控設備等也正逐漸改變傳統(tǒng)設計，朝著小型、便攜、多功能方向發(fā)展。這里介紹一種基于ARM9系列微處理 器MC9328MX21的多功能開發(fā)平臺設計，該平臺具有小型、低功耗、功能完善、方便操作等特點。 2 MC9328MX21的主要特性 ARM9系列微處理器MC9328MX21是基于ARM926EJ-S內核的微處理器，32．768 kHz系統(tǒng)時鐘，可計時512天；超低功耗；主頻266 MHz，最高可加速到533 MHz；帶有SDRAM、NAND Flash、PCMCIA/CF接口，方便擴展外部存儲器；有LCD、Keypad接口控制器，提供顯示和輸入途徑：采用289引腳MAPBGA封裝。因MC9328MX21具有高速、低功耗、易擴展存儲空間的特性而廣泛應用。 3 多功能開發(fā)平臺的設計 3．1 外部存儲器的擴展設計 開發(fā)平臺要固化WinCE系 統(tǒng)．系統(tǒng)的移植和固化需要相應存儲器支持，因此擁有一套完善的存儲模塊在整個系統(tǒng)的運行中至關重要。根據MC9328MX21數據資料，它可以支持直接的 NAND B00T方式，但這種方式并不好，會出現開發(fā)板工作不穩(wěn)定、狀態(tài)隨機的現象，因此該設計采用更加靈活的NOR+NAND方式。NOR Flash選用SST39VF6401，4MB空存儲間，2．7~3．6 V單電源16 bit讀寫，超過100年數據保存時間，最快訪問速度7 ns。因為MC9328MX21沒有專門的NOR Flash接口。所以通過片選信號、數據線、地址線的復用對其調用，其與MC9328MX21的連接關系如圖1所示。使用PB編譯Win CE內核時，會產生eb00t．nb0，這是下載或燒寫系統(tǒng)鏡像時必要的初始化信息，實驗中eboot．nb0將通過仿真器與ADS下載至 SST39VF6401中，再引導操作系統(tǒng)鏡像寫入NAND Flash存儲器。
NAND Flash選用8 bit 64 MB的存儲器K9F1208，因MC9328MX21本身有NAND Flash控制器，所以可直接連至SK9F1208外部接口。 涉及軟件的操作都離不開內存的使用，該設計的平臺選用2片HY57V561620C'I'p[4l組成32 bit 64 MB的內存直接連接到MC9328MX2l的SDRAM控制器外部接口上．兩器件分別連接數據線的高、低16 bit，共享A2～A10與A17～A20地址段及片選、時鐘、寫使能等控制信號。系統(tǒng)上電后軟件自動初始化SDRAM控制器，使外部64 MB的SDRAM正常工作。 3．2 LVDS LCD接口設計 MC9328MX21內部有LCD控制器，支持各種STN，TFTLCD液晶屏，最大分辨率達800x600，支持4 bpp和8 bppSTN屏，支持4 bpp、8 bpp、12 bpp、16 bpp、18 bpp TFT屏。所以設計的多功能開發(fā)平臺的LCD接口適合各種液晶屏接口，滿足各種顯示要求。并在此基礎上采用DS90CF363器件擴展LVDS接口，可提 供降低EMI的方案，豐富了LCD接口功能。DS90CF363將21 bit的TTL電平信號(包括18位RGB數據和3位LCD定時、控制信號)轉換為3組低壓差分信號流送出。圖2為LVDS LCD擴展接口連接電路。
3．3 觸摸屏接口設計 為了減少開發(fā)平臺的配件，提高操作靈活度，采用AT-MEGA8L擴展出一個觸摸屏接口，適合各種4線制電阻式觸摸屏輸入。ATmega8L是 一款低功耗8 bit AVR單片機，帶有8 KB系統(tǒng)可編程Flash，1 KB片內SDRAM，512B的EEPROM,通過復用UART2信號與CPU連接，通過兩片互補型場效應管SIl555DL分別接收X、Y坐標數據。圖 3為具體的觸摸屏接口電路。
4 其他接口設計 其他接口如USB、網絡接口、RS-485串口、RS-232串口，選擇通用器件，通過數據線、地址線的復用即可實現調用，依次使用的器件是 ISP1 161A1BM、DM9000A、SP3481、SP3232E。這些器件價格低廉、性能可靠，設計人員可方便快速地搭建出簡易開發(fā)平臺。 5 結束語 開發(fā)的平臺經初步調試，各項功能均可實現，且?guī)в|摸屏時工作電流不超過500 mA，不帶時低于200 mA，可長時間工作。但要注意PCB板設計時，要運用高速布線技巧，尤其是數據線與地址線的走向，是決定板成功與否的關鍵。該平臺為設計人員提供了開發(fā)參 考模板，幫助減少底層重復工作。 |
