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嵌入式系统最小系统硬件设计

通信课程设计嵌入式系统最小系统硬件设计

2010-10-3

引言 (2)

嵌入式最小系统 (2)

SEP3202简述 (3)

最小系统硬件的选择和单元电路的设计 (3)

(一) 电源电路 (3)

(二) 晶振电路 (5)

(三) 复位及唤醒电路 (5)

(四) 存储器 (6)

1. FLASH存储 (7)

2. SDRAM (8)

(五) 串行接口电路设计 (8)

(六) JTAG模块 (9)

(七) 扩展功能（LED） (10)

参考文献 (11)

引言

嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。

嵌入式最小系统

根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG 电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。

微处理器——采用了SEP3203；

电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压；

时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源；

Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等；

SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域；

JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试；

UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信；

复位模块——实现对系统的复位；

系统总线扩展——引出地址总线、数据总线和必须的控制总线，便于用户根据自身的特定需求，扩展外围电路。

SEP3202简述

SEP3203处理器内嵌由英国ARM 公司提供的ARM7TDMI 处理器内核，整个芯片可以运行在75MHz。集成了支持黑白，灰度，彩色的LCD 控制器；多媒体加速模块，用于提供多媒体处理定点矢量乘加的计算能力；支持低成本的NAND Flash 控制器并可从其直接启动；支持多种外存类型：SRAM，NOR Flash，SDRAM；支持实时钟（RTC）；支持四通道的定时器和两通道的PWM；支持用于连接触摸屏通讯的SPI 协议；支持两个UART 控制器，其中一个支持红外传输；支持USB1.1 Device 控制器用于PC 与移动终端之间的高速信息传输；支持MMC/SD 卡控制器，用户可以扩展系统的存储能力和外设功能；支持兼容AC97 协议的控制器，用于音频文件的播放和录制。SEP3203 处理器内嵌20KByte 零等待的静态存储器（SRAM），用于多媒体处理时的核心代码与数据的存放，用户也可以将操作系统的核心代码或LCD 帧缓存存放在该处理器中，用于提供更高的性能和更低的能量消耗；6 通道DMA 控制器，为用户提供了高速的数据传输通道。为了支持低成本的系统方案，SEP3203 支持外部32 位/16 位数据总线，结合ARM 提供的Thumb 指令集，将大大降低系统成本和功耗，考虑到Nand Flash 的成本优势，SEP3203 处理器提供专用的Nand Flash 控制器，并支持系统直接从Nand Flash 启动。SEP3203 处理器采用LQFP176 封装形式（针对用户需求，我们还可以提供BGA 封装的版本）。

最小系统硬件的选择和单元电路的设计

(一)电源电路

电源电路的好坏，直接影响应用系统的稳定性、可靠性、功耗、成本及电池寿命和可靠性。电源系统的总体架构如图所示：

2 4 6VCC3

GND

PBRST

TOL

GND

RST

VCC

VCC5

0.1uF

VCC5

SW DIP-2

R13

BOOTn F

10K

VCC3

R6430k

R722M

D1IN

D1OUT

D2IN

D2OUT

D3IN

D3OUT

GND

D4OUT

D4IN

D5OUT

D5IN

D6OUT

D6IN

VCC

U2CD4069

VCC3

CLK32

BOOT32

10K

VCC3

R12

R13

VCC3

GND

VCORE

GND

C515pF

C615pF

Y210M HZ

X O U T

X I N

R92M C315pF

C415pF

R6430k

R722M

32.768KHZ

D1IN 1

D1OUT 2D2IN 3D2OUT 4D3IN 5D3OUT 6GND

D4OUT

D4IN 9

D5OUT 10D5IN 11D6OUT 12D6IN 13VCC 14U2CD4069VCC3

CLK32

BOOT32

R510K

CC3

R1305

R21K5

C2Vou t

A D J

Vin

CM1084S VCC5

VCC3

C31

TP1

TP2

VCC3

VCC5

间称为读写时间，两次读/写操作之间的间隔称为存取周期，这两项是衡量存储器存取速度的指标。

本次试验，我们所选取的FLASH以及SDRAM的芯片如下所示：

1.FLASH存储

FLASH即为闪存，有许多种种类，从结构上分主要有and、nand、nor、dinor等，其中nand和nor是目前主流的类型，在嵌入式系统中，一般用FLASH来存放需要永久保存的程序和数据，掉电后不会丢失。而用SDRAM来存放系统运行时的数据，掉电后则消失。

综合各方面的性能，nand flash更优，它拥有较快的擦除和写入速度（大多数的写入操作需要先进行擦除操作）；在更低的成本上获得更大的容量；它的每个块最大擦写次数是100万次，远高于nor的10万次，拥有更长的使用寿命；并且nand的擦除单元（nor的擦出块单元为64~128KB，nand的擦除块单元为8~32KB）更小，相应的擦除电路更简单。

但是在nand flash中，位反转的问题更加严重，在使用nand闪存时必须同时使用EDC/ECC 算法来确保其可靠性，并且nand器件中的坏块是随机分布的，如果通过可靠的方法不能进行坏块扫描，则将导致较高的故障率。

与此同时，nor闪存的连接方式类似于其他存储器，并可以直接运行代码，而不像nand 器件上始终必须进行虚拟映射。并且在nor器件上运行代码不需要任何的软件支持，在进行写入和擦除操作时，nor器件所需要的MTD（闪存技术驱动程序）相对较少，驱动程序还可用于对DiskOnChip产品进行仿零点和闪存管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。

虽然nand的性能较好，但是Nor Flash 带有SRAM接口,有足够的地址引脚，可以很容易的对存储器内部的存储单元进行直接寻址。在实际的系统中，可以根据需要选择ARM处理器与Nor Flash的连接方式。nor的操作最更加方便，电路也更为简易易懂，因此本次试验我们选择了nor型的闪存。其电路图如下所示：

把这些数据临时缓存在它的FIFO中，然后通过内部寄存器位或通过一个硬件中新信号向主机指示这些数据的可用性。

UART收发字符位数是可配置的，可以是5~8位。在发送时，数据从数据总线上写入32个字符深度的发送FIFO，然后再被送入移位寄存器，转换成串行数据，从TXD引脚输出。在接收时，数据从RXD引脚串行的接收，先送入接收移位寄存器，然后再送入32级半字长深度的FIFO。接收FIFO和发送FIFO都具有可屏蔽的可用软件配置触发沿的中断，当FIFO 中的数据量达到预先设定的数据量时，可发出中断。同时，接收FIFO和发送FIFO都可以请求DMA。

SEP3203提供了串行接口，使用RS-232标准接口，近距离通信系统中可直接进行端对端的连接，但由于SEP3203系统中LVTTL电路的逻辑电平与RS-232标准逻辑电平不相匹配，二者间要进行正常的通信必须经过信号电平转换，本系统使用MAX3221电平转换电路，以RS-232标准9芯D型接口为例，要完成最基本的串行通信功能，只需要RXD（数据接收）、TXD（数据发送）和GND（地）端即可。串行接口电路如图所示：

(六)JTAG模块

JTAG（Joint Test Action Group）是测试联合行动组的简称。该委员会制定基于串行接口的测试标准——IEEE1149。这个标准描述了一个用于数字电路引脚信号电平访问和控制的5引脚串行协议，并扩展到测试芯片的电路上。在JTAG边界扫描测试接口的一般结构中，核逻辑与引脚之间的所有信号都被串行的扫描路径截取。在正常工作模式下，扫描路径能将逻辑核连接到引脚上；在测试模式下，扫描路径能够读取原始数据并以新的数据代替。

支持这个测试标准的芯片必须提供5格专用信号接口：TMS（测试模式选择）、TCK（测试时钟）、TDI（测试数据串行输入）、TDO（测试数据串行输出）。以及可选引脚TRST（测试复位，低电平有效）。

JTAG 主要应用于：电路的边界扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。目前大多数ARM器件支持JTAG协议，标准JTAG接口是4线。通常所说的JTAG大致分两类，一类用于测试芯片的电气特性，检测芯片是否有问题；一类用于Debug；一般支持JTAG的CPU内都包含了这两个模块。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串连在一起，行程一个JTAG链，能实现对各个器件分别测试。测试电路的通常组织方式是将nTRST、TCK和TMS并行连接到

系统调试成功后，可以从应用系统中剔除以降低成本。

而在我们实验中所用到的实验箱中JTAG接口与计算机之间存在着的黑色硬件设备的功能是使用并口的通信协议接收AXD发出的调试命令，并转换成JTAG的数据格式，发送到实验板，在调试主机和实验板的通信中起协议转换的作用。因为是硬件实现，所以传输速度较快，能达到几百KB，但是成本很高。而采用ADP进行调试需要在实验板上运行一个代理监视器程序，以控制实验板上程序的运行，并把相关信息通过串口、并口或网口传送到调试主机。ADP调试方式不需要特殊的硬件设备支持，成本较低。但是协议转换都使用软件实现，传输速度较慢。

(七)扩展功能（LED）

上图为LED的实现电路图。在实验中运用LED功能时，可以利用相应软件程序进行编程，调试运行后的发出的AXD调试命令可让LED实现某种具体功能，如跑马灯，数字时钟显示的。控制信号通过串口到达实验板，经处理器达功能扩展接口与上图所示的LED模块相连。

参考文献

1、《嵌入式系统——基于SEP3203微处理器的应用开发》：时龙兴、凌明、王学香；

2、《32位ARM嵌入式系统开发技术——流程、技巧与实现》：赵刚等；

3、《实验指导书》

嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括： 1. 硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O 等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。软件层功能层

2. 中间层硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。硬件的设计本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，

嵌入式系统最小系统硬件设计

引言嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI 处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。嵌入式最小系统根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203； ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压； ?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试； ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信； ?复位模块——实现对系统的复位；

嵌入式系统基础知识总结

必读：嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义（1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。（2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。（3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层（1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器

Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。（2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）. 它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。（3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。（4）应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式系统期末考试题库及答案

《嵌入式系统》试题库《嵌入式系统》试题库一、填空题嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适、 1应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。、 2从层次角度来看，嵌入式

系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、、 3板级支持包（或硬件抽象层）和硬件层。嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。、 4嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统、 5集成和系统测试。需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 6、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。 7、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 8、在嵌入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其中体系结构设计解决“如何做”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 11、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。、 12在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。、13在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。、 14在嵌入式系统的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。、15在嵌入式系统的设计过程中，完成软件设计应在构件设计阶段完成。 16、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计（需求分析、规格说明和体系 17、结构设计）和系统调试。设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。、 18核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 IP 设计重用技术主要分为基于19、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验 20、证几个阶段组成。嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和、21页共页第 1 44 《嵌入式系统》试题库

嵌入式技术基础与实践答案(第3版)

第一章 1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域（举例）。答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等。日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。

3．比较MCU与CPU的区别与联系。答：CPU是一个单独的PC处理器。而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说，MCU是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。 4. 总结嵌入式系统常用术语。硬件：封装，印刷电路板，动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器，只读存储器，闪速存储器，模拟量与开关量。通信：并行通信，串行通信，串行外设接口，集成电路互连总线，通用串行总线，控制器局域网，背景调试模式，边界扫描测试协议，串行线调试技术。功能模块及软件：通用输入/输出，A/D与D/A，脉冲宽度调制器，看门狗，液晶显示，发光二级管，键盘，实时操作系统。 5．C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。答：相比底端汇编，更简单易学；与高级语言如（C++，C#，java等）相比，执行效率高，编译后的编码体积小，而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码；对位的操纵能力很强。 6. 举例说明结构体变量类型的定义、结构体变量的声明与使用方法。

硬件开发工程师入门宝典

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获取更多权威电子书请登录https://www.wendangku.net/doc/fc12627653.html, 前言嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。

获取更多权威电子书请登录https://www.wendangku.net/doc/fc12627653.html, 目录前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台： (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22) 4 操作系统 (23) 4.1 哪里可以得到os 软件包 (Open Source and Linux Kernel) (25) 4.2 安装镜像 (26) 4.3 交叉编译 (26) 总结 (27)

嵌入式4412开发硬件平台之基础介绍

本文转自4412开发板实战书籍：硬件介绍嵌入式系统的硬件除了核心部件——嵌入式处理器外，还包括存储器系统、外围接口部件以及连接各种设备的总线系统。其中，存储器是嵌入式系统存放数据和程序的功能部件，而外围设备决定了应用于不同领域的嵌入式系统的独特功能。嵌入式处理器是嵌入式系统中硬件的核心组成部分，但是若没有存储器和I/O设备，它就无法具有各种实用的功能。嵌入式处理器通常集成了大量的I/O模块单元(如中断控制器和通信控制器等)和存储器(Flash和RAM等)。当嵌入式处理器上集成的存储器单元和I/O 单元不够时，可以通过扩充组成强大的嵌入式硬件系统。嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为中心，由存储器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅助接口组成的，如下图所示。在实际应用中，嵌入式系统硬件配置可能非常精简，除了微处理器和基本的外围电路以外，其余的电路可以根据需要和成本进行裁剪、定制。在嵌入式系统中使用的存储器可以是内部存储器，也可以是外部存储器。通常处理器的内部存储器是非常有限的。对于小型应用，如果这些存储器够用，就不必使用外部存储器；否则，就必须进行扩展，使用外部存储设备。与通用计算机把应用软件和操作系统放在外存的工作方式不同，嵌入式系统的软件通常直接存放在内存(如Flash)中，上电之后可以立刻运行；当然，也有的嵌入式系统的软件从外存启动、装载并运行。无论如何，需要考虑嵌入式系统的软件的固化问题，而这一问题在通用计算机(如PC机)上开发软件是不需要考虑的。此外，考虑存储器系统时，还需要考虑嵌入式系统软件的引导问题。嵌入式处理器工作时必须有附属电路支持，如时钟电路、复位电路、调试电路、监视定

嵌入式硬件基础题库

一单项选择题 1、单片机是将（ D ）做到一块集成电路芯片中，称为单片机。A．CPU、RAM、ROM B．CPU、I/O设备 C．CPU、RAM D．CPU、RAM、ROM、I/O设备 2、单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是（ D ）引脚。 A．外接定时器 B．外接串行口 C．外接中断 D．外接晶振 3、堆栈数据的进出原则是（ A ） A、先进先出 B、先进后出 C、后进后出 D、进入不出 4、用AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择（ A ）。 A. 方式0 B.方式1 C. 方式2 D.方式3 5、执行子程序返回或中断子程序返回指令时，返回的断点是( C ) A．调用指令的首地址 B．调用指令的末地址 C．调用指令下一条指令的首地址 D．返回指令的末地址 6、AT89S51单片机的( D )口的引脚，还具有外中断、串行通信等第二功能。 A.P0 B.P1 C. P2 D.P3 7、单片机应用程序一般存放在（ B ） A. RAM B.ROM C. 寄存器 D.CPU 8、定时器1工作在计数方式时，其外加的计数脉冲信号应连接到( D )引脚。 A.P 3.2 B.P 3.3 C.P 3.4 D.P 3.5 9、当外部中断请求的信号方式为脉冲方式时，要求中断请求信号的高电平状态和低电平状态都应至少维持( A )。 A.1个机器周期 B.2个机器周期 C.4个机器周期 D.10个晶振周期 10、AT89S51单片机在同一优先级的中断源同时申请中断时，CPU首先响应( A )。 A.外部中断0 B.外部中断1

C.定时器0中断 D.定时器1中断 11、定时器若工作在循环定时或循环计数场合，应选用( C )。 A.工作方式0 B.工作方式1 C.工作方式2 D.工作方式3 12、MCS-51单片机的外部中断1的中断请求标志是( D )。 A.ET1 B.TF1 C.IT1 D.IE1 13、执行中断返回指令，从堆栈弹出地址送给（ C ）。 A. A B. CY C. PC D. DPTR 14、在串行通信中， AT89S51中发送和接收的寄存器是（ B ）。 A.TMOD B. SBUF C. SCON D. DPTR 15、不属于单片机与输入输出设备进行信息交换的方式是（ D ）。 A. 无条件传送方式 B. 查询方式 C.中断方式 D.存储器直接存取方式 16、AT89S51单片机内有(B )个16位的定时/计数器，每个定时/计数器都有( )种工作方式。 A. 4, 5 B. 2, 4 C.5, 2 D.2, 3 17、要使AT89S51能响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（A ） A.98H B.84H C.42H D.22H 18、控制串行口工作方式的寄存器是( C ) A.TCON B.PCON C.SCON D.TMOD 19、P1口的每一位能驱动( B ) A.2个TTL低电平负载 B. 4个TTL低电平负载 C.8个TTL低电平负载 D.10个TTL低电平负载 20、下面说法对的是：（ A ） A．74LS373可用于数据锁存器，或地址锁存器 B．74LS373只能用于地址锁存器 C．74LS373只能用于数据锁存器 D．ALE是低电平有效二填空题 1、嵌入式系统主要由两大部分组成，它们分别是硬件系统和软件系统。

嵌入式系统硬件设计

嵌入式系统硬件设计课程设计报告书指导老师学号院系机械设计制造及其自动化班级机械电子完成时间

嵌入式硬件系统设计课程设计报告摘要嵌入式系统已经广泛应用于生产生活的方方面面，从电磁炉到机器人控制，从电子玩具到智能手机，都离不开嵌入式系统的应用。本报告主要记录了在《嵌入式硬件系统》课程中的所学所感。关键词：嵌入式系统，PCB焊接，Altium Designer，51单片机

目录 1概述 (3) 1.1本课程主要教学内容 (3) 1.2 嵌入式硬件系统简介 (3) 1.3 本报告结构安排 (3) 2PCB焊接练习 (3) 2.1元器件符号的认识 (3) 2.1.1了解元器件的尺寸 (3) 2.1.2 常见电路图元件符号 (3) 2.1.3 常见元器件实物 (3) 2.1.4 认识元器件参数 (3) 2.2元器件封装的认识 (3) 2.2.1 实物封装 (3) 2.2.2 封装尺寸介绍 (3) 2.3焊接方法 (3) 2.3.1 焊接工具介绍 (3) 2.3.2 焊接要求 (3) 2.3.3 焊接过程中遇到的问题及解决方法 (3) 3电路原理图设计 (3) 3.1电路功能分析 (3) 3.1.1 51单片机 (3) 3.1.2 LED (3) 3.1.3 外部晶振 (3) 3.1.4 复位电路 (3) 3.1.5 报警器 (3) 3.1.6 CH340G (3) 3.1.7 USB (3) 3.1.8 24C02CT-E (3) 3.1.9 数码管 (3) 3.2原理图设计 (3) 3.2.1 原理图设计软件 (3) 3.2.2 原理图设计要求 (3) 3.3 PCB设计 (3) 3.3.1 原理图导入 (3) 3.3.2 设置PCB尺寸大小 (3) 3.3.3 布局 (3) 3.3.4 布线 (3) 3.3.5 覆铜 (3) 3.3.6 检查 (3) 3.4 设计过程中遇到的问题及解决方法 (3) 4PCB焊接及调试 (3) 4.1 焊接过程中遇到的问题 (3) 4.2调试过程 (3) 4.2.2 调试过程遇到的问题 (3) 5项目任务书 (3) 5.1 任务书 (3) 5.2项目可行性分析 (3)

一个典型的嵌入式系统设计和实现

关键字：嵌入式系统设计 ARM FPGA多功能车辆总线Multifunction Vehicle Bus 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也取得迅速发展，嵌入式技术应用范围的急剧扩大。本文介绍了一种基于ARM和FPGA，从软件到硬件完全自主开发多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus)MVB??B嵌入式系统的设计和实现。系统设计和实现通常来说，一个嵌入式系统的开发过程如下： 1.确定嵌入式系统的需求； 2.设计系统的体系结构：选择处理器和相关外部设备，操作系统，开发平台以及软硬件的分割和总体系统集成； 3.详细的软硬件设计和RTL代码、软件代码开发； 4.软硬件的联调和集成； 5.系统的测试。一、步骤1：确定系统的需求：嵌入式系统的典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的，市场应用是嵌入式系统开发的导向和前提。一个嵌入式系统的设计取决于系统的需求。 1、MVB总线简介列车通信网（Train Communication Network,简称TCN）是一个集整列列车内部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准（IEC－61375-1）, 它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB)和多功能车厢总线(MVB)。 TCN在列车控制系统中的地位相当与CAN总线在汽车电子中的地位。多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和 MVB总线相连，通过MVB总线来交换信息，形成一个完整的通信网络。在MVB系统中，根据IEC－61375－1列车通信网标准， MVB总线有如下的一些特点：拓扑结构：MVB总线的结构遵循OSI模式，吸取了ISO的标准。支持最多4095个设备，由一个中心总线管理器控制。简单的传感器和智能站共存于同一总线上。数据类型：MVB总线支持三种数据类型：

嵌入式技术基础与实践期末复习题

1、开发一个嵌入式系统需要软件、硬件及应用领域方面的知识。 2、嵌入式系统一般应用于工业控制、智能充电，日常电子等领域。 3、什么叫上拉电阻与下拉电阻？它们的作用是什么？如何选择上拉电阻与下拉电阻的阻值？哪些情况下使用上拉电阻？哪些情况下使用下拉电阻？答：通俗地说，若MCU的某个引脚通过一个电阻接到电源(Vcc)上，这个电阻被称为“上拉电阻”。与之相对应，若MCU的某个引脚通过一个电阻接到地 (GND)上，则相应的电阻被称为“下拉电阻”；他们使得悬空的芯片引脚被上拉电阻或下拉电阻初始化为高电平或低电平；根据实际情况，上拉电阻与下拉电阻可以取值在1K Q?10K Q之间，其阻值大小与静态电流及系统功耗相关；当某个引脚需要初始化成高电平时可以通过上拉电阻接电源，当某个引脚要初始化低电平时可以通过下拉电阻接地。 4、在无操作系统的嵌入式系统软件主程序中使用无限循环的作用是不停地监听任务。 5、在SCI串行通信中，初始化、接收数据和发送数据是三种最基本的操作。 6 S08系列MCU共有多少个中断向量？ 18个 7、PWM产生一个在高电平和低电平之间重复交替的输出信号，这个信号被称为PWM信号，也叫脉宽调制波，通过指定所需的时钟周期和占宽比来控制高电平和低电平的持续时间。 8、通信双方确定是SPI通信时选择时序时，一共有4种时序可以选择，使得双方的时钟相位和时钟极性保持一致。 9、SPI通信时钟传输1位数将至少需要一个时钟周期。 10、根据所拥有接口类型的不同，硬件构件分为：核心构件、中间构件和终端构件这三种类型，其中核心构件只有提供接口，没有需求接口；中间构件既有提供接口，又有需求接口；终端构件只有需求接口，没有提供接口。 11、大部分嵌入式系统以什么为核心进行设计？嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的理器或者单片机组成。微处12、使用MCU设计嵌入式系统时，数据与程序放在不同的存储介质上，它们分别存储在什么存储介质上？ ________________ 数据存放在RAM，程序存放在Flash。 13、表征串行通信速度的物理量是什么？答：位长(Bit Length)，也称为位的持续时间(Bit Duration )。其倒数就是单位时间内传送的位数。人们把每秒内传送的位数叫做波特率( Baud Rate)。波特率的单位是：位/秒，记为bpS。 14、S CI模块是底层的构件，它主要向上提供三种服务，这三种服务是什么服务？ SCI模块是最底层的构件，它主要向上提供三种服务，分别是SCI模块的初始化、接收单个字节和发送单个字节，向下则直接访问模块寄存器，实现对硬件的直接操作。另外，从现实使用角度出发，它还需要封装接收N个字节和发送N 个字节的子功能函数。 18、SPI主设备用上升沿发送数据，用下降沿接收数据。 21、在MCU上，集成了那些部件？ Mcu将CPU、存储器、I/O接口等各种功能部件集成在一块晶体芯片上，体积

描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构

描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构，并总结他们与开发过程的关系。_百度知道底层（硬件层）：需要你自己对于硬件相当的了解，能够独立绘制PCB并进行焊接，之后调试板子，做好电路板。比如sc2410,你需要绘制至少四层PCB电路板，其中ARM核心板是最难掌握的部分，外围电路要注意各种走线技巧等等。绘制完PCB之后就需要你的焊接功夫。将元器件焊接在PCB上。最后调试电路板，这是这一层设计中的收尾工作，也是最具有挑战性的工作。调试电路需要大量的经验，对于初学者来说，需要很强的电路知识，对于硬件的性能以及应用要非常了解才行。中间层（驱动层）：电路板已经有现成的。你需要编程使一个死的板子，活起来，就是把程序下载进去，能叫板子跑起来。这里需要你对于ARM芯片的结构有很好的掌握，要会读芯片资料（datasheet）通常都是英文的。了解其内部资源我们就可以进行驱动编程了。我们平时所使用单片机，一般都是写好的程序，各个管脚在什么时序下输出什么信号（1或0），来操作实现相应借口的外围设备，比如液晶屏、LED灯等。单片机也可以叫做简单的嵌入式。原理相同。ARM也可以向单片机一样使用，但我们更多的是要对ARM加入操作系统的，这才是我们最常说的嵌入式。加入操作系统了以后，芯片对于个个资源的调度有了更系统的统筹规划，可以更充分的利用ARM芯片的系统资源，提高性能，使资源合理分配。而通常的驱动是在操作系统下工作的。比如基于LINUX或WINCE等等下的驱动程序。驱动程序是链接硬件平台和操作系统的纽带，当然编写驱动要同时兼顾操作系统特点和硬件接口的特点。做驱动的开发，需要对于软硬件都要有所了解，其中更偏重操作系统的理解。这部分工作也是最难做的。上层（应用层）：应用层，即我们所说的软件编程了。就相我们手机里QQ和飞信一样，我们需要根据我们手机的操作系统来编写应用程序。对于各个开发板，我们同样需要根据它里边的系统进行应用开发。这部分，应该是几乎脱离硬件了，我们只需简单的了解硬件即可。我们只需深刻理解操作系统的中各个系统函数和接口函数，即可进行开发。需要很强的C++水平。以上是我总结出的一些东西，希望对于楼主能有所帮助。

嵌入式硬件电路设计基础知识梳理

嵌入式硬件电路设计基础知识梳理嵌入式设计是个庞大的工程，今天就说说硬件电路设计方面的几个注意事项，首先，咱们了解下嵌入式的硬件构架。我们知道，CPU是这个系统的灵魂，所有的外围配置都与其相关联，这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中，以下几点需要关注。第一、电源确定电源对于嵌入式系统中的作用可以看做是空气对人体的作用，甚至更重要：人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定，这就相当于电源系统中各种杂波，我们希望得到纯净和稳定符合要求的电源，但由于各种因素制约，只是我们的梦想。这个要关注两个方面： a、电压嵌入式系统需要各种量级的电源比如常见的5v、3.3v、1.8v等，为尽量减小电源的纹波，在嵌入式系统中使用LDO器件。如果采用DCDC不仅个头大，其纹波也是一个很头疼的问题。 b、电流嵌入式系统的正常运行不但需要稳定足够的电源，还要有足够的电流，因此在选择电源器件的时候需要考虑其负载，我设计时一般留有30%的余量。如果是多层板，电源部分在layout的时候需电源分割，这时需要注意分割路径，尽量将一定量的电源放置在一起。如果是双面板，则走线宽度需要注意，在板子允许的情况下尽量加宽。合适的退耦电容尽量靠近电源管脚。第二、晶振确定晶振相当于嵌入式系统的心脏，其稳定与否直接关系其运行状态和通讯性能。常见的振有无源晶振，有源晶振，首先要确定其振荡频率，其次要确定晶振类型。 a、无源晶振其匹配电容和匹配电阻的选择，这部分一般依据参考手册。在单片机设计中，经常使用插件晶振配合瓷片电容。在ARM中，为了减少空间和便于布线，经常使用四角无源晶振配

嵌入式系统原理与设计-知识点整理

第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成：定义：以应用为主，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。组成：硬件：处理器、存储器、I / O设备、传感器软件：①系统软件， ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点：分类：①MPU（Micro Processor Unit）微处理器。一块芯片，没有集成外设接口。内部主要由运算器，控制器，寄存器组成。 ②MCU（Micro Controller Unit）微控制器（单片机）。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP（Embled Digital Signal Processor）数字信号处理器。运算速度快，擅长于大量重复数据处理 ④SOC（System On Chip）偏上系统。一块芯片，内部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别： ①嵌入式处理器种类繁多，功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱，功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构：指令和数据分开存储————————（嵌入式存储结构）特征：在同一机器周期内指令和数据同时传输 ②冯·诺依曼体系结构：指令和数据共用一个存储器——（通用式存数结构）数据存储结构（多字节）：大端方式：低地址存高位；小端方式：高地址存高位 6.ARM指令集命名：V1~V8 （ARMV表示的是指令集）

7.ARM内核命名：. 命名规则：ARM｛x｝｛y｝｛z｝｛T｝｛D｝｛M｝｛I｝｛E｝｛J｝｛F｝｛S｝｛x｝——系列（版本）｛y｝——当数值为“2”时，表示MMU（内存管理单元）｛z｝——当数值为“0”时，表示缓存Cache ｛T｝——支持16位Thumb指令集｛D｝——支持片上Debug（调试）｛M｝——内嵌硬件乘法器｛I｝——内嵌ICE（在线仿真器）——支持片上断点及调试点｛E｝——支持DSP指令｛J｝——支持Jazzle技术｛F｝——支持硬件浮点｛S｝——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用： ①概念：（Joint Test Action Group）联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。（PCB→印刷电路板IC→集成芯片） ②作用（1）硬件基本功能测试读写（2）软件下载：将运行代码下载到目标机RAM中（3）软件调试：设置断点和调试点（4）FLASH烧写：将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念：（General Purpose I/O Ports）通用输入/输出接口，即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚，可分成A——H共8个组，（GPA，GPB，…GPH组） S3C2440共有130个引脚，可分成A——J共9个组，（GPA，GPB，…，GPH，GPJ 组） 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能，各位含义和用法 ①GPxCON寄存器（控制寄存器）——设置引脚功能 →GPACON（A组有23根引脚，一位对应一个引脚，共32位，拿出0~22位，其余没用）（若某一位是）0：（代表该位的引脚是一个）输出引脚 1：地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON（用法一致，两位设置一个引脚） 00：输入引脚 01：输出引脚 10：特殊引脚 11：保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器（数据寄存器）——设置引脚状态及读取引脚状态若某一位对应的是输出引脚，写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。若某一位对应的是输入引脚，读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

嵌入式硬件开发流程及工程师应具备的基本技能

嵌入式硬件开发流程及工程师应具备的基本技能简单地总结一下硬件开发的基本过程： 1、明确硬件总体需求情况，如CPU处理能力、存储容量及速度、I/O端口的分配、接口要求、电平要求、特殊电路要求等等。 2、根据需求分析制定硬件总体方案，寻求关键器件及相关技术资料、技术途径和技术支持，充分考虑技术可行性、可靠性和成本控制，并对开发调试工具提出明确要求。关键器件可试着去索取样品。 3、总体方案确定后，做硬件和软件的详细设计，包括绘制硬件原理图、软件功能框图、PCB设计、同时完成开发元器件清单。 4、做好PCB板后，对原理设计中的各个功能单元进行焊接调试，必要时修改原理图并作记录。 5、软硬件系统联调。一般情况下，经过调试后原理及PCB设计上有所调整，需要二次投板。 6、可靠性测试、稳定性测试，通过验收，项目完成！硬件工程师应具备的基本技能：（1）由需求分析至总体方案、详细设计的规划创造能力；（2）熟练运用设计工具，设计原理图、PCB板的能力；（3）熟练运用单片机、ARM、DSP、PLD、FPGA等进行软硬件开发调试的能力；（4）熟练运用仿真工具、示波器、信号发生器、逻辑分析仪等调测硬件的能力；（5）掌握常用的标准电路的设计能力，如复位电路、常用滤波器电路、功放电路、高速信号传输线的匹配电路等；（6）故障定位、解决问题的能力；（7）设计文档的组织编写技能。

硬件工程师在硬件开发中要注意的事项 1、启动一个硬件开发项目原始的推动力会来自于很多方面，比如市场的需要，基于整个系统架构的需要，应用软件部门的功能实现需要，提高系统某方面能力的需要等等，所以作为一个硬件系统的设计者，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来，提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组，他们在实际当中发现原有的处理器板IP 转发能力不能满足要求，从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便，所以他们提出了对新硬件的需求。根据这个目标，硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器，然后还需要深入的和软件设计者交流，以确定内存大小，内部结构，对外接口和调试接口的数量及类型等等细节，比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完全分开来，这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的，应该尽量邀请所有相关部门来参与，好处有三个，第一可以充分了解大家的需要，以免在系统设计上遗漏重要的功能，第二是可以让各个部门了解这个项目的情况，提早做好时间和人员上协作的准备，第三是从感情方面讲，在设计之初各个部门就参与了进来，这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶，会得到大家的呵护和良好合作，对完成工作是很有帮助的。 2、原理图设计中要注意的问题原理图设计中要有“拿来主义”，现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图，所以要尽量的借助这些资源，在充分理解参考设计的基础上，做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后，最关键的外围设计包括了电源，时钟和芯片间的互连。电源是保证硬件系统正常工作的基础，设计中要详细的分析：系统能够提供的电源输入；单板需要产生的电源输出；各个电源需要提供的电流大小；电源电路效率；各个电源能够允许的波动范围；整个电源系统需要的上电顺序等等。比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压，要求精度在＋5%- －3%之间，电流需要12A左右，根据这些要求，设计中采用5V的电源输入，利用Linear的开关电源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路，精度要求决定了输出电容的ESR选择，并且为防止电流过大造成的电压跌落，加入了远端反馈的功能。时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动等要求，A项目中用到了GE的PHY器件，刚开始的时候使用一个内部带锁相环的零延时时钟分配芯片提供100MHz时钟，结果GE链路上出现了丢包，后来换成简单的时钟Buffer器件就解决了丢包问题，分析起来就是内部的锁相环引入了抖动。芯片之间的互连要保证数据的无误传输，在这方面，高速的差分信号线具有速率高，好布线，信号完整性好等特点，A项目中的多芯片间互连均采用了高速差分信号线，在调试和测试中没有出现问题。 3、PCB设计中要注意的问题 PCB设计中要做到目的明确，对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路，而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括：电源的分割；内存的时钟线，控制线和数据线的长度要求；高速差分线的布线等等。 A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory，针对这个部分的布线是非常关键

嵌入式系统的组成

嵌入式系统的组成一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时打开；也可以很复杂，如ＳＯＮＹ智能机器狗，上面集成了多个微上控制电机和多种传感器，从而可以执行各种复杂的动作和感受种状态信息。下面对嵌入式计算机系统的组成进行介绍。一、硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。在一嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ＲＯＭ中。二、中间层硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer,HAL）或者板级支持包（Board Support Package,BSP），它半系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。实际上,BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次，包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：嵌入工系统的硬件初始化的BSP功能，设计硬件相关的设备驱动。三、系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System,RTOS）、

单片机硬件系统设计原则

单片机硬件系统设计原则一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。系统的扩展和配置应遵循以下原则： 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑原则是：软件能实现的功能尽可能由软件实殃，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。

4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大，也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统SoC已经可以实现，如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。单片机系统硬件抗干扰常用方法实践影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。

嵌入式硬件工程师入门必读教程_华清远见

嵌入式硬件工程师入门必读教程想成为一名优秀的嵌入式硬件工程师需要掌握哪些知识呢?必备的技能有哪些，学习方向如何以及工作职责是什么，都是我们这些嵌入式硬件工程师必须了解的内容……下面就来分享一下嵌入式硬件工程师入门必读教程。嵌入式硬件工程师入门必备技能主要分为三方面，1.从硬件上，将基于CPU的处围器件，整合到CPU芯片内部，比如早期基于X86体系结构下的计算机，CPU只是有运算器和累加器的功能，一切芯片要造外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的16C550/2的串口控制器芯片实现，而目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU内部，还有PC机有显卡，而多数嵌入式处理器都带有LCD控制器，但其种意义上就相当于显卡。 2.从软件上，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入，编译后将内核下载到ROM中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组件就是完成了软件的“嵌入”，比如WinCE在内核定制时，会有相应选择，其中就是wordpad，PDF，MediaPlay等等选择，如果我们选择了，在CE启动后，就可以在界面中找到这些东西，如果是以前PC上将的windows操作系统，多半的东西都需要我们得新再装。 3.把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的ROM中就实现了一个真正的“嵌入”。嵌入式硬件工程师的学习方向对于硬件来讲，主要还是基于信号来分的数字和模拟两大类，具体的细节内容就不在这里赘述了，一名优秀的硬件工程师应该是能够在没有参与方案的前提下就可以设计出一个在成本和性能上都非常优秀的产品，换句简单的话来讲，就是如果给你一套电路图你能看得懂多少，如果能够看懂80%以上的，说明你离优秀的工程师不远了，总是一句话，硬件的内容是相当复杂的，如果真的成为了一名高手，那确实是大咖，而且一定会是企业中的香饽饽，具体内容你可以参考华清远见嵌入式硬件工程师招聘频道的相关内容，其中的奥妙还需要你慢慢体会…… 嵌入式硬件工程师的工作职责最后就让我们来共同介绍一些工程师的工作职责内容吧，是指能够根据项目管理和工程技术的实际要求，按照系统总体设计规格进行软、硬件实际，编写系统开发规格说明书等相应的文档;组织和指导嵌入式系统靠法实施人员实施硬件电路、编写和调试程序，并对嵌入式系统硬件设备和程序进行优化和集成测试，开发出符合系统总体设计要求的高质量嵌入式系统;具有工程师的实际工作能力和业务水平。通过以上内容介绍，相信你对嵌入式有一定的了解了，如果想要了解更多详细内容，可以参考华清远见的相关内容内容哦，毕竟在业界还是相当有权威的，截至到目前已经为企业培养超过10万嵌入式软件开发人才。同时也与超过4000家大、中型企业建立了长期的人才培养合作，为他们定期输送嵌入式软件开发人才。以上就是关于嵌入式硬件工程师入门必读教程，更多嵌入式资料可在华清远见官网参考学习。