ARM嵌入式系统硬件设计及应用实例详解
随着计算机技术、微电子技术和网络技术的迅速发展，嵌入式系统在工农业等诸多领域得到了广泛的应用。本文主要详细介绍arm嵌入式系统硬件设计及arm嵌入式系统的应用实例，具体的跟随小编一起来了解一下。
arm嵌入式系统硬件设计 图1是系统硬件结构图“系统采用外部3.6864mhz的晶振产生内核所需要的18.432mhz、36.864mhz、49.152mhz或73.728mhz的时钟。
以下主要针对此硬件开发平台，进行结构、储存器扩展、主要接口、显示及其外设方面设计的介绍。
1、电源部分设计
电源是系统可靠工作的保证，包括供电和复位电路部分。系统复位模块提供cs89712启动信号。系统采用npor信号作为复位信号，使用复位芯片产生复位信号。如图2：
整个系统的外部电源输入采用直流18v-36v，系统的供电较为复杂，电压等级多，其中cs89712芯片i/0和内核分别采用3.3v.2.5v供电，而扩展的max125、lcd显示器采用5v供电，同时lcd对比度调节需负电压偏置（选用max686芯片）;而模拟量采集max125前向通道中滤波和电压跟随电路所用运放电源电压为正、负12v。这里采用ericsson的dc/dc电源模块pkc2131pi，提供隔离的正负12v和+5v，同时选用micrel公司mic2211-2.5/3.3bml型双输出ldo提供cs89712的3.3v和2.5v。图3为cs89712双电源供电电路：
2、存储器部分设计
本系统采用flash存储程序和参数，使用sdram作为程序的运行空间。数据及堆栈。cs89712内置了sdram控制器和内存接口。其中flash部分采用2片intel公司te28f320b3ba110，构成32位宽8mb的flash，sdram采用2片nec公司upd-4564163g5，构成32位宽16mb的sdram，如图4：
3、lcd硬件扩展设计
液晶显示器（lcd）具有显示信息丰富、功耗低、体积小、重量轻等其他显示器无法比拟的优势，目前在智能仪表仪器和低功耗电子产品中得到了广泛的应用。
cs89712内置了lcd控制器，lcd控制器就相当于嵌入式系统的显卡，接口有以下信号：dd［0:3］（数据线）、frm（帧同步信号）、cl1（行同步信号）、cl2（象素数据时钟）、m（交流偏置信号）。这里我们扩展的是一个stn的彩色lcd，该lcd显示屏提供8位数据接口。表1为cs89712和该lcd控制信号接线对应表。
4、触摸屏硬件扩展设计
触摸屏输入部分由触摸屏、触摸屏控制器组成，和lcd配合可以实现完整的人机操作界面。图7为实际的触摸屏输入系统部分，采用四线电阻式触摸屏，触摸屏控制器采用t［（bb）公司的ads7846，其可以通过spi接口直接和cs89712相接。
5、以太网接口的设计
由于cs89712内部集成了cs8900a以太网控制器其本身带有802.3mac引擎、buffer、串行eep-rom接口和10base-t的模拟前端。只需增加i/o隔离滤波器和rj45接口即可。此部分电路如图8：
6、数据采集硬件扩展设计
max125是maxim公司生产的高速2x4通道同步采样14位逐次比较型a/d转换芯片，其模拟输入范围为正负5v，内部具有2.5v参考电源，内置有四个采样/保持放大器（t/h）。输入分为a、b两组，通过开关的切换可以对八个通道进行采集，转换所得的数字量都存储在4x14的ram中。其并行接口数据访问和总线释放的定时特性与cs89712芯片总线的特性兼容，故两者可以直接相连而不需等待状态。由于maxi25为+5v供电，在与i/o电源电压为3.3v的cs89712联接时需要使用总线电平转换芯片74lvc245a，其中采用读写控制信号控制总线转换方向，转换完成后自动申请cs89712的外部中断eint1，读取a/d数据自动会撤消该中断。通过在前向通道加接限幅保护、电压跟随和滤波输入电路，即可完成模拟数据采集电路的设计。
税控收款机应用举例 一、基于s3c44b0的税控收款机
1、采用嵌入式cpu（s3c44b0）
2、从系统结构上改变目前收款机应用系统中出现的高端机（由pc机组成系统）成本过高与低端机（由单片机组成系统）资源不足的状况，使嵌入式系统在税控收款机上得到广泛应用
二、税控收款机组成框图
三、税控收款机硬件组成：
1、cpu：s3c44b0
2、存储器：flash、sdram、nandflash
3、显示器：lcd、vfd
4、触摸屏：四线电阻式触摸屏
5、ps/2外设接口：键盘、条码扫描器、磁卡扫描器
6、rs232、并行口扩展接口：用外设扩展芯片实现
7、网络扩展接口
8、电源模块：主板电源、modem电源、vfd电源等
四、pos机软件组成：
1、操作系统：
1）采用uclinux操作系统，不需要mmu支持，内核可裁减
2）包括了完善的tcp/ip协议栈，ppp拨号网络
2、图形系统
采用minigui，中国人自行开发，界面美观，移植简单
3、应用程序
1）商业功能模块
2）税控功能模块
3）报表功能模块
4）管理设置功能模块
5）其它功能模块
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以下主要针对此硬件开发平台，进行结构、储存器扩展、主要接口、显示及其外设方面设计的介绍。
1、电源部分设计
电源是系统可靠工作的保证，包括供电和复位电路部分。系统复位模块提供cs89712启动信号。系统采用npor信号作为复位信号，使用复位芯片产生复位信号。如图2：
整个系统的外部电源输入采用直流18v-36v，系统的供电较为复杂，电压等级多，其中cs89712芯片i/0和内核分别采用3.3v.2.5v供电，而扩展的max125、lcd显示器采用5v供电，同时lcd对比度调节需负电压偏置（选用max686芯片）;而模拟量采集max125前向通道中滤波和电压跟随电路所用运放电源电压为正、负12v。这里采用ericsson的dc/dc电源模块pkc2131pi，提供隔离的正负12v和+5v，同时选用micrel公司mic2211-2.5/3.3bml型双输出ldo提供cs89712的3.3v和2.5v。图3为cs89712双电源供电电路：
2、存储器部分设计
本系统采用flash存储程序和参数，使用sdram作为程序的运行空间。数据及堆栈。cs89712内置了sdram控制器和内存接口。其中flash部分采用2片intel公司te28f320b3ba110，构成32位宽8mb的flash，sdram采用2片nec公司upd-4564163g5，构成32位宽16mb的sdram，如图4：
3、lcd硬件扩展设计
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cs89712内置了lcd控制器，lcd控制器就相当于嵌入式系统的显卡，接口有以下信号：dd［0:3］（数据线）、frm（帧同步信号）、cl1（行同步信号）、cl2（象素数据时钟）、m（交流偏置信号）。这里我们扩展的是一个stn的彩色lcd，该lcd显示屏提供8位数据接口。表1为cs89712和该lcd控制信号接线对应表。
4、触摸屏硬件扩展设计
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5、以太网接口的设计
由于cs89712内部集成了cs8900a以太网控制器其本身带有802.3mac引擎、buffer、串行eep-rom接口和10base-t的模拟前端。只需增加i/o隔离滤波器和rj45接口即可。此部分电路如图8：
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