基于arm的嵌入式系统硬件设计.doc

毕业论文-基于ARM的嵌入式系统硬件设计

摘 要
本文提出并研究设计了一种基于ARM处理器的嵌入式应用系统，并完成了系 统的硬件设计。该系统的硬件在CADENCE公司的EDA环境下开发，釆用高速PCB 设计方法，进行全面仿真设计，以保证系统硬件的可靠性。系统充分利用了 ARM 处理器高性能、低功耗、低成本的优点，扩展了平台的通用接口，并且釆用了 GPRS - 无线数据通信网络，为无线应用提供了经济，完善的解决方案。
第一章综合论述了本文硏究工作的意义和嵌入式系统、GPRS应用、EDA技术 的发展现状。
第二章详细分析了系统的功能需求，并在此基础上提出了系统的总体设计方 案及设计原则。
第三章介绍了系统实现的硬件核心以及软件环境。本系统的硬件核心是 CIRRUS LOGIC公司推出的嵌入式处理器——EP7312,软件平台则采用嵌入式操
作系统。
第四章介绍了系统的硬件幵发环境，包括系统设计流程和设计原则。 第五章详细介绍了系统的硬件设计。分模块的介绍了系统各个功能的具体实
现。
J
第六章给出了本文研究的主要结论，并对系统进一步的优化工作进行展望。
关键词：嵌入式系统ARM EP7312嵌入式处理器嵌入式操作系统

ABSTRACT
In this dissertation, an Embedded Application System Based on ARM EP7312 is proposed as well as designed This system is developed based on high performance embedded processor and embedded Linux Operating System- The hardware of this system is designed with Cadence PCB Systems- With the GPRS module, the system provides an economical and perfect solution for wireless application.
In chapter 1， a comprehensive description about the significance of the research work is given- The current research status of embedded system, GPRS application, and EDA technique is also described
In chapter 2, the functional requirement of this system is discussed in detail. Then， a total solution of the system is proposed
In chapter 3, a description about ARM and its operating system is given. The hardware is designed based on embedded processor EP7312. The operating system used in this system is Embedded LINUX.
In chapter 4, the hardware development environment is discussed in detail, including the flow of system design and the principle of design. In chapter 5，the hardware design of the system is discussed in detail- In chapter 6，the main research conclusion is summarized. The prospect of further research work is also proposed.
• V
KEYWORD: Embedded System, ARM, EP7312， Embedded Processor, Embedded OS
in

目 录
致谢 
摘要 I
ABSTRACT II
第一章绪论   
1.1 嵌入式系统的发展现状 
1.1.1 嵌入式系统定义 1
1.1.2嵌入式系统发展现状…   1
1.1.3嵌入式系统发展趋势 2
1.2 GPRS 通信 4
1.3 嵌入式处理器概述 5
1.4 EDA发展现状 6
1.4.1 EDA发展阶段 6
1.4.2 EDA设计技术 7
1.4.3 EDA技术的未来  8
1.5 课题提出意义和主要硏究内容 8
第二章系统总体设计 10
2.1 功能需求 10
2.2 功能规划 12
2.3 设计原则及扩展性 13
第三章ARM处理器机器操作系统概述 15
3.1 ARM核简介 15
3.2 ARM720T处埋器结构概述 17
3.3 EP7312体系结构 18
3.3.1 EP7312功能框图及功能模块描述 18
3.3.2 EP7312基本工作原理 20
3.3.3内存映射 25
3.3.4基于EP7312的最大系统 26
3.4 嵌入式操作系统概述 27
第四章硬件幵发环境 32
4.1 硬件系统设计工具及流程  33
4.2 高速PCB设计 40
4.3 PCB设计的一般原则 48
第五章系统硬件设计 52
5.1 系统重启（RESET)模块 52
5.2 系统时钟（CLOCK)模块 53
5.3 调试端口（JTAG)  54
5.4 SDRAM 模块   54
5.5 FLASH 模块 57
5.6 以太网（ETHERNET)模块 59
5.7 USB 模块 62
5.8 串行通信（UAIRT)模块 64
5.9 红外通信（IrDA)模块 67
5.10 GPRS 模块 68
5.1 1 485 模块 73
5.12 液晶显示（LCD)模块 73
5.13 键盘（KEYBOARD)说块 75
5.14 其他 75
5.15 布线与仿真 77
第六章结论与展望 84
6.1 结论 84
6.2 展望 85
参考文献 86