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表簿大攀硪p 蠹譬链论文 a b s t r a c t 凝ee m b e d d e ds y s t e mi s s l e i f i ee o m p u t i 鲢箨娜姆m w h i c h 趣c e n t e r e di a 弹瘿i 鞠矗岛b a s e do l l e o m l m t i n gt e e t m o l o g y , a n dh a sa d a p t a b l eh a r d w a r ea n ds o r w a r # 内西o g ,辩l 确h 竣s l ,v o l u m e , a n d p o w e r o n s t m l p 蛀o n 群u s a n j i y 琏酶玲豳斑d 娃i no r d e r 静a c c o m p l i s h 赫f i m e t i o a s $ 妇嚣c o u t r o i n g ; m o n i t o r i n g o rm a n a g i n go t h e rd e v i c e s t h ee m b e d d e ds y s t e mm a i n l yc o n s i s t so f e m b e d d e dm i e r o c o n t r o l l e r , h a r d w a r ed e v i c e s , e m b e d d e do p e r a t i n gs y s t e m ,a n da p p l i c a t i o n s 。t h ea r mm i c r o c o m r e u e ra n dt e c h n o l o g y 黼a 划i e di ne 锻yd o m a i n , e s p e c i a l l yi ni n d u s t r i a lc o n t r o l l i n g , w i r e l e s se o m m m t i e n t i o n s ,n c t w o r k n g , 拍制谢翦甜d e e t r o n i cp r o d u c t s , 妇l a g i n ga n ds a f e t yp r o d u c t s 割糖s y s t e mi sap r o d u c tw i t hs o m 县# 费i f 融 f i m e t o a ,a nm i n i m u ms y s t e mi sa n m 丽s e do f a ne m h e d d o dp r o c e s s o ra n ds o m oa e x i l i a r yc o m p o n a n t s ,w i t h s o m eb a s i cf l l l l e = t i o u s t h em i n i m u ms y s t e mi s4w o r k i n gs y s t e mw i t hn d n i m u mc o m p o n e n t si no r d e rt om a k e 撞瓣e m b e d d e dp r o c e s s o r 触嗣酗e m b e d d e ds y s t e mi n e h u | e sb o t hh a r d w a r ea n ds o f t w a r e f o rh a r d w a r e , t h e e m b e d d e dm 溉i m ms y s t e mi n c l u d e se m b e d d e dp r o c e s f , o r , m e m o r y , a n ds o m eb a s i oe o m p m t ss u c ha s n s e i l h t o r sa n d 筘辑棼融s o r w a r e , i ti n e t u d e sb o o tl o a d e a o p e r a t i n gs y s t e m , a n d 秭泌嚣细嘲暾薹_ 董辩 m i n i m u ms y s t e mc a ne 蝴b er e a l i z e d 谢壕b a s i cb o o f i n gc o d e sa n da p p l i c a t i o n s , t h ea i mo f t h i se s s a yi s 捻i i l a s t r a 辩t h ed e s i g nt o l e r a n c e sb o t h 罐h a r d w a r ea n ds o f l m o f e m b e d d e d s y s t e m 聪潍e s s a yr e s e a r c h e s t h ec o m m o t ld e s i g nm e t h o d o l o g y , f r o mb o t hh a r d w a r ea n da n a w a 溉b a s e do r s 3 髓4 1 0m i e r o e o r a r n l l e ra n de m b e d d e dl i n u xo p e r 黼 i n gs y s t e m 融娃y m u c he m p h 辆si sp a i do l lt h e s 3 c 2 4 1 0a r c h i t e c t u r e , i t l a d i n gp i i ”l i n e t e e l m o l o g y , a m b a b u s a r c h i t # c t m n , m e m o r y m a n a g e m e n t u n i t 。e t c s e c o n d l y , t h ee o n e e p to f m i n i m u ms y s t e mi s 盘翻e 走a n dt h eh i g hl e v e ld e s i g no f m i n i m u ms y s t e mb a s e d l a r m 9i sg i v e n ,o nh a r d w a r e , t h ea d v a n t a g e sa # dd i s a d v a n t a g e s 醛p o w e l ,f l a s h 。m e m o r y , d e b u g g i n g d i s c u s s o d , a n d w e a l s o i l l u s t r a t e s t h e d e t a i l e d i m p l e m e n t a t i o n 。o ns o t t w a r e , t h e e o l w 蝌a n d w o r k i n g t h e o f e n l o fb o o tl o a d e r , l i n u xk e r n e li n i t i a l i z a t i o n , a n dl i n o p e r a t i n gs y s t e ma r c h i t e c t u r e 躺d i s c u s s e d ,m u c h e m p h a s i si 尊p a i do l la h a b so fp r o c e s ss c h e d u l i n ga n dm e m o r ym a n a g e m e n t 。f i n a l b ;w i t ht h ee x a m p l eo f a c o u s t i c ss e l l g o r , w oi n t r o d u t h ed e v i c e & i v e rd e v e l o p m e n ta n dt h em i n i 翔s y s t e ma p p l i c a t i o n s k e y w o r d s :a r m ,e m b e d d e ds y s t e m , l i n u x , a c o u s t i cs e n s o r 学位论文独剖性声麓 本入声明掰鏊交静攀僚谂文是鬟令人在导繇撵导下避暂戆磺究王俸及墩褥的辩究残 暴。尽我掰翔,除了文审特剃麴戳标淫秘致谢的逸方铃,论文中不镪禽其谴入已经发表或 撰弼过的研究成果,也不包含为获得东南犬学或其宦教育机构的学位绒证书而使用娥的材 料。与我一嚣工馋簸霹恚对本磷究嚣骰静镁姆贡敲均毫嶷论文孛终了甥确懿说骥弗袭示了 谢淼。 一;洱麟:且出。 关于学位论文使用授权的说瞬 东南大攀、中霆秘学技术蘩惠磅突联、灏家凰零锫赣教绦整本久黪遴交攀露谂文瓣复 印件和电子文档,可以采用影印、缩印戚其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和 纸蒺论文夔瘪褰楱一致。涂程糅密弱表熬豫饔论文餐,龛诲沦文被粪瓣襄簧藤,霹| 冀公毒 魏戆魏登) 论文瓣垒嫠或裁努成容。论交麴公毒( 包耩手| j 愁) 授权零露大学矮究裳靛办疆。 、 签名:趟年一名:攀 露蘩:盟堑 第一章肇誊 第一濑绪言 1 。1 基予轰姒麓嵌入式糕绕蔑述 l 。1 1 矗麟憝蠼嚣魏特意 a r m 徽矬溅繇及技术鳃遴磁死乎已经深入捌备伞矮域。程工监控裁鞭城、无线透禳壤城,嬲络 巍黼、清费类电擎产品、戚像和辩全产品得到了艇加广泛的成用。 采用r i s c 结构的a r m 微处理器一般具肖如下特点“。2 1 ; ( 1 ) 髂积拳、低功耗、低戏奉、高蛙能; 2 ) 支簿t h u m b ( 1 6 谴) a r m ( 3 2 谴) 双指令集,麓嘏好豹兼容8 馥,1 6 短嚣锌; ( 3 ) 大璧馊掰寄存器,搔令执行速发萎抉; ( 4 ) 大多数数据操作都在寄稃器中完成; 姆) 罨琏蠢箴灵活麓单,执杼效率蕊t ( 6 ) 搔令妖瘦弱定。 l 。1 2 矗黝9 憝疆器靛季拳煮 a r m 微处理嚣目前包括下嘲几个系列:a r m 7 系列、a r m 9 系列、a r m g e 系列、a r m l 0 e 系列、 s c c u r c o r e 系列、i n t e r 静s t r o n g a r m 班爱其它厂辩萋于a r m 蒋系络鞫静娥蠼嚣,除了具鸯a r m 俸 系结构静莛翔特赢缀努,簿一个臻捌豹a r m 微处理器恭毒番潮的特点耨应黼颁域。 葵孛,a r m 7 、a r m 9 、a r m g e 彝a r m l 0 洚4 令蘧瘸楚瑶嚣系弼,每一个系列撵攘囊辆对驻 特的性能来满足不间应用领域的滞求。s e c u r c o r o 系列专门为安搬腰求较高的成用而设计1 3 j 。 本文以$ 3 c 2 4 1 0 徽处理器为摹矬,硬究嵌入式最小象统的般设计方法。$ 3 c 2 4 1 0 徽缝瑷器薛瘫 该为a r m 9 2 0 t ,瓣予a r m 9 缀楚壤器系裂。 a r l v l 9 系剜微处理器在赢蛙能褥抵功耗特魏方嚣提供最睡的性能。翼霄辨下特点: ( 1 ) ,缀整数流水线,指令执行效率驻簿。 ( 2 ) 撮供1 i m i p s m h z 的哈佛结构。 0 ) 支持3 2 位a r m 臻令集窝1 6 整t h u m b 接令囊。 ( 4 ) 支持3 2 便熬高速a m b a 总线接西。 疆) 全缓缝的m m u ,支持w i n d o w sc e 、l i n t 、p a l mo s 等多种主流激八式揉孬系统。 ( 6 ) m p u 支持实时操作系统。 ( 7 支持数据c a c h e 秘攒令c a c h e ,矮霄更勰的指令秘数撼处理能力。 一 a r m 9 燕瓣徽楚理器主要纛爝予无线设鍪、纹嚣仪表,安念系统、撬磺鑫、褒端努零辍、数字照 鞠钒秘数字摄像搋镣。 a r m 9 系剐微处理器包含a r m 9 2 0 t 、a r m 9 2 2 t 和a r m 9 4 0 t 三种类型,以适用于不问的应用场 台。 。| 。3 基予a r m 0 黎jl i n u x 魏嵌入式系绫壤遽 诲多嵌入式擞鲶理器l 羹子没宙m m u 嚣不霓耱寝蕤l 内存。浚餐内存管攫昭元掰带来豹好熟怒簿讫 了芯片设计降低了产品成本雨p 大多数的嵌入成改备没有磁舷域者只何很宵限的内存守m 所以 无蔫复杂黪内存铃趣挺糕。鳃楚出j :没蠢m 瓤u 勰簿理,撵 擘襄娩砖蠢存空黼怒没舂鼹护鹩,搿真程 序涛闷瓣建逑帮憝奚辑物理缝自一。 a r m 7 系列嬲微处理器帮琏没钶m m u 的,这些徽处邂器只缆暴璎u c l i n u x 等小裂搬据悉缝。 u c l i n u x 从l i n u x 内核派生衙来沿袭r 主流l i n u x 的绝大部分特性,为硬件平臼更好的运行各种程 1 末薅丈掌磺士学篷论交 序提供了徐证。 a r m 9 系捌徽处麟器都其有全髋能的m m u 资源,支持l i n u x 等具有m m u 鞠能的操作系绕。嵌 入在a r m 微处理器e 的l i n u x 也称为嵌入式l i n u x 操作系统或a r ml i n u x 撵作系统。该操作系统 麴掰巍蠢a r ml i n u x ( h a m t i n u x o r g u k ) 臻麓支接。赣发撵髂l i n u x 宠菝( 2 6 1 l 版本以聪麴蠹 菝) 戆s 3 c 2 4 t 0 作为l i n u x 攮作系统的标难支持乎套。 蕊予戳上疆毽,水文建努a r m 9 秘l i n u x 臻髂籀绕捧凳研究内容,势馘$ 3 c 2 4 1 0 帮a r ml i a u x 为其体研究对象,构撩基于a r m 9 带廿l i n u x 内核的嵌入式最小系统。 1 。2 本漂遂酶磺究内容嚣意义 嵌入式系统的广澎应用已经渗入删我们日常生活的各个方面。襁手机、m p 3 、p d a ,数码相机、 瞧橇枫,甚至彀缓锅、手表量舔煮嵌入式系统的身影,工盈鑫动能控裁、仪器铰裘、汽车、航空航天 繁镁域簧是搬入式系统豹天下。摇德诗,每年垒球强入式系统带采秘褶关工驻产德已超过l 蠢亿荚嚣。 疆饕参姥能手瓤、爱携式多媒体瓣放鞔、数玛槎裁、翊v 鞠辊臻簸等凝兴产赫逐辩获褥零赣静试碍, 嵌入武系统的市场栽谯以每年3 0 的速度递增。 a r m 体系结构礴熬坡公认为是姚嚣领先的3 2 谯嵌入式致l s 0 搬处理嚣绣构,掰- a r m 处蠼嚣挺享 遮一髂聚鐾拣,毽瓣确摄了嚣发者转鹈更蹇接戆嫠 j a r m 整理嚣葬雩,在较蒋舞发上霉鞋褥嚣最太瓣嚣攘。 嵌入式l i n u x 撵律系统是嵌入式囊流操髂系统之一,在嵌入式系统中褥戮越来越广泛懿瑾鞭。带 有酗a u 的a r m 9 臻蒯微处理器和嵌入式l i n u x 龋禽组成的嵌入斌系统,燕现在嵌入式系统的氍阡究热 点之一。本文立足于s 3 c 2 4 l o 微处理葛嚣和嵌入式l i n u x 操作系统,研究基于a r m 9 的嵌入式擐小臻缝。 藜蕊农予深入撵讨墩入式系绞舞笈的一般技拳移系统设诗静焚链雉焱。a r m 9 懿理嚣懿髂系姥擒、嵌 入式l i n u x 内孩、酝入式l i n u x 工俸髹理、最小系统鹩设诗方案潋及谲试技术等楚本文魏主要研究痰 察。 第一章概述基于a r m 的嵌入斌粼统。介绍了a r m 处理器的特点和a r m 9 碟列处理器的特点。 在裁慧懿上,谂述了凝入式l i n u x 擞 挈系统对a r m 9 擞链理器翡支持。 蘩= 章蘸述辩c 瓣l o 擞缝璞嚣静体系爨镌,这一章瞧怒零交熬萋疆援巍容。蓄毙会缁7 a r m 9 t d m t 她瑗嚣海核的结掬特点帮流泰线搜术骥及互镂技术,然嚣癸辑了a m b a 总线系绞缝旃鞫 m m u 内存管理单元藏簧功能。在此旗础上,探讨了a r m 9 2 0 t 内核和s 3 c 2 4 1 0 微处理器的体系结构。 为本义以下章节的论述打下基础。 篱兰章夯鹦照,j 、系缝热总侮设计骞寨。戳最小器鲢孵定义为越熊,确定了瑗髂系统韵篱本缎藏, 帮较体系统班嵌入武l i n u x 为主要辑究内容豹蕊髂设诗方案。 繁嬲章详缁奔绍娥小系统疆律麓露的设谤方案。魂涿警邂攀愆豹设计串。蠢缁了线性稳篷魄潞、 开关电源、及电荷泵电源的工作原理和特点,并给出嵌际的设计方案。时钟电路设计介绍了c p u 工作 键镑静潦计毒法秘鞘黠钟抟设诗。程毙较7n o rf l a s h 静n a n df l a s h 王撵特点酶嫠础一致,络 盘了n o rf l a s h 嚣n a n df l a s h 接蠢电路设毒 方法。关予系统疼存摹元,瓣蒋宠分辑s d r a m 翻 s r a m 的王终特点,静绘出鞋s d r a m 终为内存鲍竣; 方案。律缨撵讨了j t a g 逸器扫箍按零静绻籀 和工作豫理。最后以声街传感器为例,介绍了鼹小系统的具体应用。 第程章分析l i n u x 撩作系缀幽拔。扶b o o ll e a d e r ( g 导代璃) 、l i n u x 蠹核鹣粥始佳、l i n a x 海踱 熬缝稳秘特点等恳拿蠢瓣穷缨l i n u x 操痒系统。深入努季蓐l i n u x 静二l 二捧鞭理、瘫竣缭镌、避程罄璎裙 内存管理等关键援术。 第八章以声帮采集为例,介缮酝入式最小系统的热体应用。分析了基于l i n t l x 的驱动程序设汁。介 绍了卢蹲采集系统的性髋评估方法。 嫩盛。总蠡了奉支黪主要研究_ = l := 俸。 2 第= 牵$ 3 c 2 4 1 0 檄簸理嚣幕境结捺 繁二耄$ 3 0 2 4 10 徽楚瑾器系统结构 $ 3 c 2 4 1 0 蠹藜燕含a r m 9 2 0 t 整鼗整矮衷攀嚣。a r m 9 2 0 t 楚一争蹇蛙餐3 健r i s c 整数釜壤耩 宏肇露,斑舔除龟撂a r m g t d m i 麓理器两梭静,还藏捺c a c h e ,m m u 等。零牵蔽娃理嚣蠹释歼始, 鞋簌蘸穗乡 瓣壤瘁受磊奔鲻a r m 9 t d m i ,删2 拶r 裾s 3 ( 2 2 4 1 0 秘系统鲢耱。 慧1a r i i i g t i 攒i 处理器逡棱缭搀特点 2 1 1 轰猕静蕈溅l 麓奔 a r m 9 t d m i 艇一种通用的a r m 处理嚣内拨。满怒撼性能、微型化、低功耗的_ i 蹙计髑嚣。 a r m 9 t d m l 支持3 2 整a r m 攒令撰窝 6 经t h u m b 辫令嶷,蠢霞舞发天爨贫蠛舞性戆襄菇健辫暇威 之瓣的辑中方察。a r m 9 t d m l 支持a r m 镯试渤髓,媳羧稳帮鹩璃试逻辏轰持硬箨彝较转赫谲试,蠢 囊产赫舜菠。a r m 9 t d m i 疼较辩糍霰自耪单巍豹辩辩襻德耩绞嗣,支持静熬窬赭系统扩袋。除藏芝 井,a r m 9 t d m i 迸具有秘缝理嚣攘曩,可班对癸扩疆秘处理嚣。 a r g c g t d m i 鲶理彝鑫谈蘩麓麓骧滚承线臻憨,彀旗敷嚣、撵璐、羲嚣、诱霉、瑟鼙等嚣夸黔疑。 疼羰采爝烩撵结搀,篱单戆垂线穰蟊嘉予赛理蒸予c a c h e 魏存德系统。霉i 癸懿壤器之褥逶道簿肇鹩撬 筝协议实现交霹“。 2 1 2 滤承线科蕊锁技拳 a r m 9 t d m i 聚餍5 缀流农凌。进a 蠢辩7 懿璃嚣袋麓熨离爨瓣镑颠搴,攫蹇了系统处璎瀵黢骊簿 豁烛蝶熊力。5 缎滚承线籍怒够褥每一个搔令分戮捌5 巾对镑璃甥癌,衽每一个时钟掰斓内翊耩譬露# 个糍令焱执舒。捐对于a r m 7 黪3 缀流农鼗,簌鞘襻熬魏点王艺下,a r m 9 t d m i 瓣魁磷穗麟怒 a r m 7 t d m i 的1 8 惩2 2 倍。 鞭取译滔执静存储器写鲤 矗瓣鳓稚瓣5 级滚零线凳;囊撂( 爹) 、译辩 实琨。遮撼转换表豹亵联定义了摄t k b 舞i 瓣转不避丈士 疮孬窒蜒豹特毪。遮蹙姆挂毡蘩: f 1 ) 曛实地蛙溅骞| 幽a r m 处理器f k 成的地址成为舷拟地址。m m u 允许把陔地址映射到不同的物理地址。物艘地 址定义,实际被访州蚰存继器地址。 愆餐她照醺瓣,以透过多静身式铃理携瑾囊存窆瓣弱分憩。毙魏,可醴为矮肯樱弱纛糍缝撼瓣避 稳分粼币阳筋内办地戢避免獭谯鳓访存冲突。域嚣,允许其有离熬地址宅鞠的戍搬程廖绩俐连续秘 镌理斑奋空蠲。 6 第二拳s 3 c 2 4 i 0 澈处蠼器系缝旗擒 f 2 襻赭器谤褥权限 存簿嚣游簿救般凳程廖窍蠹襻静访褥势为;恶谤润较袋,魏读衩蒗,秽掰壤写毅鞭。当馊耀来被 授牧漪访簿投磺时,会存一夺谤箨孛止异裙通知a r m 处理嚣。在程序运费凌耀户模式,特投模戏, 蠛壤鼹域篝不秘耩嚣爹,毒薅嚣溶海投疆会受爨瓣媾。 蛰) 薅建缓存秽缓洚霆 系镜控制潞憝矮嚣( c p l 5 辩寄存器崔甏簿缎嬲上究藏黠系统缒控裁,魄瓤篷琏转换裳辩穗鬻。 辩辩,守们述用于对a r m 提供谚存中止舜常释状态储患。 套拽整个转换袋的过糕叫转换表遍爨。追掰避程由嫒件是碘究壤,箍燕帮援太量糖髓菇缆执符辩 阏黧少一个妻存谤阉耀麓,遴鬻溥穗下簧穗糕瓣个谤毒爝麓) 。兔了疆痧乎筠谗存鼗债,转按簌涟掰 鳞搬被缓存程个或多个磷做转羧套我缓冲送( 熊嚣) 静数撼结蝓中。逶鬻,每兮a r m 怒麟瓣瀚孬 储瓣撩翻都潮一个转换查找缓冲馘 锈瑾璁鱼橱签存臻器p a t a gr a m ) a p , m 9 2 0 t 透过p a t a g 存褚黎完或瑰数弼缓存的爨笃擞露。数禳缓嚣辑存懿魏理姥氆帮箨继程 p a t a g 存赭瓣孛,掰疆娄数据缓襻孛麴数攒落蜷经寰露鼹嚣魁葛辩,无纛籁磐憝遥自转羧过糕。龋 物翻搬2 越辑示。 7 表癣太学磁士譬像论文 溅2 毒a r m 9 2 0 t 鼷撬结褥嚣 2 5 $ 3 c 2 4 1 0 处瑷器系统结构 $ 3 c 2 4 1 0 瓣海缓袋臻1 6 3 2 搜a 黜拶2 程徽照壤嚣,鏊络瓣鬻翔餮争s 掰黎。a 黼2 瓣蘩瓣9 ,l g h 搬 e m o s 橼黢肇嚣龉檎,其蠢独吏魏t 6 k b 掺令缓孬鹈t 6 k 嚣数据缓劳。$ 3 c 2 4 1 0 蠹部缝擒鞍簧袋,撩鼹 掰扩壤熟秘戆模块较雾,主要蠢a r m 9 2 0 t 内棱( 1 6 3 2 - b i t 魁s cc p u ) ,独立鹃j 搽圆指令穰l 掰湛数 据缓襻,m m u 纛撂瘫存嫠理擎元,l c d 控裁嚣( 受持s t nf m t f t ) ,n a n d f l a s h b o o t l o a d e r ,系簿黪 溪攀蠢( 辨鬟a 麓控裁攀等,3 遴遴穗攘 ,4 遵溪d 辩a ,4 遁遴舞蠢鹣净葫熬蕤定瓣器,淡稿, 瓤交瓣辩锌) ,s 遘遂t o b i t 疆囊a d c 氍簸摸瓣控测嚣,蟊e 惑缝接疆, 搭数字音频惑线袋蕊, u s b 寰钒,u s b 浚备,s d m m c 崇羧溅器,2 建遴s p i 辣p 娃,数字镪襁环赞成。$ 3 c 2 4 1 0 摄擞7 一糍 比较究懿的通用系统的外围设备,并髓使得整个系统功耗鼹小。正楚因为它鼹肖很多常用抟麓熊檄映, 麟戳也鳃蠢了添擞配嚣雅趣设备的瓣缓“”2 。片上黎城酪磅畿主要镦旗鞋下竞争蠢囊: f l 琢8 va r m 蠹孩,3 3 v 存德器,3 3 v 磐粼材o ,懿卷1 6 k b 指令缓磊兹6 媾数据缓存靼m m u 鹣 檄懿撼嚣; ( 2 ) 外部存储控制器( s d r a m 控制和片选邂瓣) : f 3 ) l c d 控制器 : 秽4 送道p w m 诗辩嚣锺运遂蠢篱量 对嚣; j f j ) 爵f j 鹈逛潞; 转 第= 章$ 3 c 2 4 | 0 簸娃蘧器系统糖梅 v i n 、 酶愿戏( v o u t v i k 。 穗魄疆艨耱器! s 缀袋戆囊邀垂霹辕鑫鞍大魏奄溉。德麟蕊漱予产熬孛荣璎毫饕象魄黯塞簸褥爨蕊爨篾蘧 肇。黪裁蠢赣跨睦爨疆瓣窭錾毫簿蘩o 黪秣露避溱蕊产燕孛邀器夔转式鬻瓣楚袋嚣彀缓少弼。 ( 3 ) 魄裁装电溪 奄赫蕊龟壤爱转耩藏一种瓣燮揍嚣,犍祷稚a 酌茏亳嚣转换戚鞫虚豹受患瓢,帮r o u t * 一矿糟。 爨静,留也可以把输搦魄鹾转换或遥蹶倍静输入魄艨,鼯v o u t 一2 v i n 。辔予它燕剥罔瞧密的竞魄、艘壤实 糯爨麟辚穆游骣瑗辩藏,氍羲这静壤撬艇转嚣激辫酶称魏毫蘩泵炎揆嚣。 嫩然旃一些辩d c 蹙换器除珥戳缀娥升疆、蹲罐电路豁斑胃以缀成龟匿反转礴跺,毽魄蒋瓣魄聪旋转 嚣媛潞毋 攘薄令瞧骞,壤路疆麓攀,烈寸夺,箨爨辨髓效率燕、繇嘏少,新黻它获搿了投蕊广滋辩截桶。 4 。1 2 电源单元魄路的设计 撼戳土努辑西魏:缝链撩餍邀源蠢褰鐾霄秣凝滞,壤贽等餐点,挺筒霉雩惫辩教搴糕、霞热辍穴薄敢焦 对于搿懿嘏源寿寨每线镶电源鼹袋缺点襁爱。拣裔本撩拣秘蒿臻+ 我稍巢瓣钱摊稳j 邀源方察,内镦缀掇 徽l 。黜牧3 ,3 v 题释篷流逢源。葵审1 8 ¥电漾弹s3 f 7 2 4 1 0 嬲 赚海棱供电,3 ,3 v 壤源为$ 3 c 2 , 1 瓣熟簿雅 器囊酆韶汝备接翔爨电。为簿纯黍绞逝懑电路麓醺许墓求整个暴缝输入龟莲为赢矮缝艘5 ¥蠡瓣掺琢龟滚。 5 v 辍a 瓷援缝避 ) c 黼耱巍器唾完褒耩嚣美辫秘l 。8 蕊窀蕊转攘。癌s ¥连f 妄虢痿3 3 穗攫翡滚滚溪辩 强和t 新零。 弼 簿器章最枣系统鹾终单元熬辑究冬黎量 4 2 时钟电路设计 蚕 l3 辩龟蓬耱窭 辩钟电路爝于是c p u 及葵穗电路攥佞王箨髓锋。$ 3 c 2 4 1 0 嚣簧瓣黯对铮输入;一臻是c p u :i t 襻时镑辘 入,舞终提珙绘娄瓣辩锋r t c 怠路。 本设计中,c p u 工作时钟由外部1 2 m 时钟输入,经内部锁相环声难$ 3 c 2 4 1 0 她蠼器所需时钟储号。包 糍:( 1 ) 牦l k ,该铬弩对c p u 内棱撼供时镩;( 2 t i c l k ,该偿号为艄8 基线上豹设镰挺供酵锋;3 ) 托l k , 浚慧母舞a p b 蕊线上瓣没备撬撰霹镑。s 3 c 2 4 1 0 弱避镑控裁递瓣霹羧在零焉锻鞠琴瓣壤嚣下产生愆鞍援懿 时钝僚母,耀户还胃强疆过软髂对鼯夸矫设提供秘甥斯时铮嫠号,扶丽达到簿低麓糕弱效黎8 2 舞抒寸时钟单元群以在系统无电源酌情况下靠备份电池工作。寅时时钟单惩采用3 2 7 6 8 k i i z 时钟输入。 同时,嶷时时钟单元其橱系统告警功能。工作时钟和寒时时钟输入魄路原理阕如圈4 - 2 质承。 豚t c l k 陶卜1 2 m x t i p i ! lr 叫p 一 x t o p l l 氐3 复位电路设计 猫 i 州f 钯 l 击3 2 7 6 8 t 在 ;丁 鞋搬 蘑4 - 2 辩静电路原理麓 簧彼对于一个系统来说报重要,务个单元簧避行撼霉工箨状拳,嚣要哥纛懿复像,瑟一显瓢e u 笼子 来知状悉,比如程序“飚飞”或进入瓤循环,就需癸潍行将系统复彼正常情况“f ,一般有上电篾位和手 动复俄。 魏聚毫滠电氍出瑗波动,系统会嚣羹嚣复霞,这瓣壤会蓑絮复链媾蜒不够麸磷造成一些媾谟糖毯琵辊, 职戳笈值簸筏瞧潞也怒寄必要酾,它其蓊妇下秘麓: 1 ) 上龟嫠位:撩簿蔓窀辩施i 礁造癌奄系缓。 ( 2 ) 掉电复位:当e 乜源失放或电压降到某一电眍债以下时复他杀统。 幽予a r m 翁蔫蟪、低功耗、低工撵i 垂;鹩特点咎擞其噪声嚣浆憾,这蘑邈瓣浚接霹靠瞧方鹾也罐出 芗更高静舞隶。势壹元律实或瓣箍拧电路受溢囊、溺爱、篷力等韩器嚣穗跑较大+ 掰翌对年耀元纷彰瓣 辇 不一热。蠲时较大蓬锻、过多过疑辩闽豹i l 瓣寥翳g l 入瓣频予蒎,功裁- 天也燕袋多我蟋燕域接受鹩。褒集 成电路能很好的解决此畿问题渺“t 。 l s 客鸯太攀磺奎举建德吏 曩差辕, 蹦4 0 复俄电路躐瑗嘲 辫l i f :,举设诗选麒奥位芯片是由p h i l i p 半导体公脚嫩产的帮警靴复位功能鼬m a x 7 0 * , 北澎赫体貌小、 秘耗憾,瓣鼹碍选f 3 援电压,哥绦诞鬟惹奁不禽瓣黪辫荣转下霹纛懿寰犍,茨戎系缝失控。复使壤黪麟璎 强翔躐4 - 3 掰黎。 耄4f l a s h 攀蠢憋辑究鼍设话 鼍a s 糕楚静霹遴行电撩写、灏毫矗蓿惑幂鬻煲麴存靛嚣。雹箕霄燕臻耗,太褰囊,擦髻逮艘靛、簿 疆冀满分缡嚣在系统编程( 烧写 ,撩昧等特赢,释感碍出内部嵌入的算法竞戒辩搽片的搽律。溺褥程嚣张 嵌a 戚举绕中得到广泛的应用。 f l a s h 舔弗一舞饕暴失篱存技零酾存穑嚣,黼糕常酶上盎螫鹣褥静骞n o r 秘n a n d 。火雾羧精溅下 阂档炎鼹瘸涞毒储少黧豹代璐,这辩n o r 溺存嚣滔念貔。落n a n d 羹撞是高数据存赭密寝静髓懋瓣次穷 絮。 4 4 1n o rf l a s h 和n a n 0f l a s h 的比较 n o r 的特点是棼肆蠹撬嚣器毽e x e c u t e 鞠p l a c e ) ,潦榉斑辫糕攀霹弦蠢接巍f l a s h 斑存疼逡撑,誉搽箨 掇代辑搂剿系缝r a m 申。n o r 辩抟输散率禳赢。巍i 4 m b 羽小容曩对其嘉缀薅翡成本效整,健爨檄糕 瓣写入鞠羰除速瘦太大瓣晌了宅鹣蔑镌。n a n d 缭拣靛搬供缀离静攀元密震,疆遮嚣高存赣密黢,静魁 麓九釉攘除豹谜霾毽缀块。应爝n a n d 静困建在予f l a s h 秘整璎窝鬻要特殊熬曩缓接口。 下黼分掰簸链熬、褛翌、霉萋爨瞧零、霹翥娃稳瓣鼹黢、赫豫蛙等豆争方蹶绻浸n o r 毪纛s 拱鬻n a n d f l a s h 鹩嚣翳东, 1 ) 热能玩鞍 f l a s h 随存楚辖菇失存储嚣,w 戳瓣称为块的襻储嚣罄元映进行擦写和辫编稷。任何蜡a 始器栉的写入 攮传豫髓黢空娥已燎除的单元内遴褥,所以太多数情溅下,谨避 亍霹入操作之蔫必簇先执行撩除。n a n d 嚣髂拽符撒豫撵穆楚卡势筵攀懿,嚣n o r 刘要求糍滋帮撩跨蘸巍簧褥嚣标块内掰蠢趣蹙辫写淹0 。 撩龄n o r 嚣律孵是戳6 4 1 2 9 k b 的块进行的,巍释一卞写入艨除操终魏辩瓣为5 s ,与鼹鞠袋,攘滁 n a n d 器件怒叛g 3 2 k b 的块进行的。执行鞠嗣韵僚作鼹多般需臻4 m s 。 尚滤样存储解决方案时,设计师必颡权衡以下的蒜顺豳豢:n o r 的读速度比n a n d 稍恢一始:n a n d 豹写入瀵度魄n o r 莰最多:n a n d 魏4 m s 攘豫蘧袋遁珑n o r 酌5 s 俊:大多数篱a 操终需要巍遵帮拣豫 撩穆: n a n d 秘禳黠攀元蔓审,籀瘦黪擦豫电路巍少。 2 ,镀溺麓躺 n o rf l a s h 玲寄s p a m 接疆,骞鼹档蛔地娥i 酆柬露馘,簿以按枣暴楚存敷蕊内郭的每一争字繁。 n a n d 嚣髂设瑗鬟碧鼹i ou 泉奄鳕建存褒数据。整个产豁戏厂囊魏方法唾夔莠书喜l ;蒋。逶露燕攫8 巾譬l 黼来传送撼勰、楚蜒襄鼗撬癌怠。 n a n d 读帮葛撵 掌爰惩5 1 2 字节辩袭。遮赢脊赢擞硬盘骛鹱粪搽露+ 蔽斑然缝,摹予n a n d 韵嚣 德嚣虢孵以敷代艇盘域蒋证块设备口”。 1 6 第疆章最枣轰绞蟥释筚既妁错究岛绽 幸 ( 3 骞鬣鞠成本 n a n df l a s h 懿荤嚣足寸氮手燕n o r 器律辩攀,巍予生产遵纛更为麓莘,n a n d 貉褥霹戳糍绘定的 模篡式砖内糖供受嵩豹容量,瞧戴秘痰缝酶蕊7 褥撼。 n o rf l a s h 鑫撵了骞量鸯1 1 6 m b 瓣存毒场熬交蒜努,嚣n a n df l a s h 廷凳懋在g t 2 8 m b 辩产瓣警 枣,遮逸邋嬲n o r 主簧瘫霜褒莰璐群鞴奔质巾,n a n d 邋套于数据存德,n a n d 袭m 辩髓f l a s h 、s e c u m 澍协| 、p cc a r d s 秘m m c 存德睾螯褥主所占镑颧娥穴。 ( 4 ) 耕纛住和辩用链 浆璃f l a s h 介质时个需要重点考虑懿霹越是掰嚣梭。节箍我能敲寿命( 耐爝饿) 、谴交换辩球映娥趱兰 令方瓣涞戮鞍n o r 移n a n d 鹣霹纛链。 寿命f 辩髑 耋 糕n a n d 阏存中姆个块的最犬擦碍次数憝一帮搿次,而n o r 韵擦写次数怒十万次。n a n d 襻储嚣f 螽 丁其槲l o 比1 的块撩除周期优势,舆型的n a n d 城尺砖袋比n o r 器件小8 倍,镣个n a n d 襻髓器块崔 鲶意魏蝣越内鳃黝豫次数要多一些。 往交换 辫群f l a s h 器箨帮受链交换瑗蒙翻溺藐。在禁艘媾溅下浪少舞,n a n d 裳夔秘次数妻毪n o r 多) , 冷院姆搜衾发生爱转袋毅掇告爱转了。盈豹囊纯麟戆不缀锈曩,餐是魏鬃发生键令关壤文终生,这个 夺夺熬馥鞲避熊譬羲系巯箨鬟。热巢鬟楚掇誊蠢避戆,拳瀵惩次蕤帮麓舞凌7 。巍然。鲡寨遮争德褰鹣羧 变,裁必矮溪爝镑谖据窝密壤筻菠疆d o 嚣c e ) 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