嵌入式系统及应用-Expt7-ARM RTC
Arm7应用
• 存储器控制器
• • 总线仲裁 • – 处理来自ARM7和外设数据控制器的请 求 • – 3个1M 字节的片内存储区 • – 一个256M 字节的片内外设区 • • 对齐(alignment)检测 • • 重映射(Remap)命令
• – 低供耗RC 振荡器,3 到20MHz 的片上 振荡器和一个PLL • • 电源管理控制器(PMC) • – 可以通过软件进行电源优化 • – 三个可编程的外部时钟信号 • • 先进的中断控制器(AIC) • 调试单元(DBGU) • • 周期性间隔定时器(PIT) • • 时间窗看门狗(WDT) • • 实时定时器(RTT) • – 时钟来源于片内RC 振荡器
•
随着技术的发展和应用的需求,对嵌入式系统的应用要求 越来越高,传统的系统机应用和嵌入式应用的界限越来越模 糊,以51系列为主的单片机应用越来越不适应这种需求,而 以ARM为内核的32位高档单片机经过数年的发展,价格越来 越低,接近单片机的成本,而性能又高很多,有操作系统支 持,在很多领域已经取代了8位单片机的应用,这也是大势所趋。
ARM7TDMI 处理器综述
ARM7TDMI内核有两个指令集,既可以 执行高性能32位的ARM®指令集,也可 以执行16位的高代码密度Thumb®指令集, 从而可以使用户在高性能和高代码密度 之间进行平衡。基于ARMv4T 冯-诺依曼 结构的RISC 处理器,具有三级流水线, 即指令获取(F) 、解码(D)和执行(E)三个 阶段。运行速度可达55 MHz, 0.9 MIPS/MHz
常见嵌入式系统三件套:ARM 、DSP、FPGA/CPLD….Βιβλιοθήκη ARM 、DSP、FPGA对比
• ARM:是32位单片机,由于结构和计算速度的原因,主要做控制, 目前适合做事务处理或者中低端应用,从中高级工控到简单语音/ 图片(不含视频)处理 。 • DSP:它从16位~32位,内部采用哈佛结构,特别适合数据处理。 其中16位DSp适合中高级工控到简单语音/图片(不含视频)处理; 其中32位DSp适合复杂语音/图片/视频处理 ,综合速度比fpga慢 比arm快,做控制也可以大材小用,在控制方面编程难 不如arm通 用性好 • FPGA:新型FPGA可以用内部乘法器/寄存器/内存块构造软核, 例如构造ARM,则可以实现ARM的功能;若构造成DSP,则可以 实现DSP的功能。不过FPGA的功耗较大,一般情况下构造 ARM/DSP不如专用ARM/DSP方便,成本也高,但是在高速信号 处理时,可以采用并行结构,大大提高处理速度,超过目前最快 的DSP。
嵌入式计算系统
总裁
3
致力于列车运行控制和铁路信号应用 的 SIL4 认证商业现货 (COTS) 故障 安全容错系统
ControlSafe™ 安全平台
凭借在开发高度可靠和可用的嵌入式计算机系统方面逾 30 年的专业技术,雅特生科技在商业现货 (COTS) 故障安全容错计算机 系统方面,已成为铁路系统集成商和铁路应用提供商的首选供应商。
技术合作伙伴
雅特生科技与其他行业领头公司密切合作,赋予您丰富的技术和资 源选择,为您提供已经通过验证且具有强大技术支持的解决方案。 如需了解雅特生科技技术合作伙伴的更多信息,请访问: /computing/about-us/partners 6Wind 博通 Cavium Networks Clavister 戴尔 Elma Electronics ENEA GDCA 慧与 Intel® IP Infusion NXP Octasic Inc. 红帽 SANBlaze Seagate Vantrix VMware 风河
嵌入式计算平台依托于一个广泛且强大的生态系统,这个生态系统 包括标准机构、行业协会、硬件和软件供应商。雅特生科技凭借其 理事会会员的身份和重要委员会的地位,将宝贵的创新技术和多年 的丰富经验投入到公认的标准制定机构、规范组织以及行业协会。 Cavium Networks 促进客户 终端服务合作商 (PACE) 戴尔 OEM 解决方案 ETSI Intel® 物联网解决方案联盟 Intel® 网络构建者 Microsoft® 合作伙伴网络 网络智能联盟 Nokia Cloudband NXP® 合作伙伴 OpenSAF OPNFV Open Daylight PICMG® 红帽 Linux 开源云平台 RSSI 服务可用性论坛 VITA 风河 Titanium Cloud
嵌入式系统概述(2)
ARM1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱE系列微处理器
ARM10E系列微处理器具有高性能、低功耗的特点,由于采用了新的体系结构,与同 等的ARM9器件相比较,在同样的时钟频率下,性能提高了近50%,同时,ARM10E系 列微处理器采用了两种先进的节能方式,使其功耗极低。 ARM10E系列微处理器的主要特点如下: 支持DSP指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。 6级整数流水线,指令执行效率更高。 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 支持64位的高速AMBA总线接口。 支持VFP10浮点处理协处理器。 全性能的MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力 主频最高可达400MIPS。 内嵌并行读/写操作部件。 ARM10E系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控 制、通信和信息系统等领域。 ARM10E系列微处理器包含ARM1020E、ARM1022E和ARM1026EJ-S三种类型,以适 用于不同的应用场合。
目前的ARM7和ARM9内核的芯片最大速度只能到 400MHz。目前最快的嵌入式处理器为Intel的 Xscale,最高主频为500MHz。
SecurCore系列微处理器
SecurCore系列微处理器专为安全需要而设计,提供了完善的32位 RISC技术的安全解决方案,因此,SecurCore系列微处理器除了具 有ARM体系结构的低功耗、高性能的特点外,还具有其独特的优势, 即提供了对安全解决方案的支持。 SecurCore系列微处理器除了具有ARM体系结构各种主要特点外, 还在系统安全方面具有如下的特点: 带有灵活的保护单元,以确保操作系统和应用数据的安全。 采用软内核技术,防止外部对其进行扫描探测。 可集成用户自己的安全特性和其他协处理器。
嵌入式开发ARM7试验手册下
主程序流程/*************************************************************************** * 文件名:LEDCON.C* 功能:LED闪烁控制。
对发光二极管LED4进行控制,采用软件延时方法。
* 使用I/O口直接控制LED,采用灌电流方式。
* 说明:将跳线器JP4_LED4短接。
**************************************************************************** #include "config.h"#define LEDCON 0x02000000 /* P0.25引脚控制LED4,低电平点亮 *//*************************************************************************** * 名称:DelayNS()* 功能:长软件延时* 入口参数:dly 延时参数,值越大,延时越久* 出口参数:无**************************************************************************** void DelayNS(uint32 dly){ uint32 i;for(; dly>0; dly--)for(i=0; i<50000; i++);}/*************************************************************************** * 名称:main()* 功能:控制LED闪烁**************************************************************************** int main(void){ PINSEL0 = 0x00000000; // 设置所有管脚连接GPIOPINSEL1 = 0x00000000;IO0DIR = LEDCON; // 设置P0.9连接的LED4控制口为输出while(1){ IO0SET = LEDCON;DelayNS(30);(1) 仿照上册“Keil for ARM实例2:A/D程序设计与电路彷真”的例子创建工程LedCon。
嵌入式linux在arm开发板上的移植-PPT课件
引导程序(bootloader)
Boot Loader 的 stage2 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序):
初始化本阶段要使用到的硬件设备
检测系统内存映射(memory map)
将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 空间中
为内核设置启动参数
引导程序(bootloader)
嵌入式系统的引导文件的下载
2.通用的ICE
ARM的硬件开发工具主要包括两类仿真器,一是JTAG仿真器,二 是全功能在线仿真器。
JTAG仿真器是利用ARM处理器中的调试模块的功能,通过其JTAG 边界扫描口来与仿真器连接,如Multi ICE、JEENI仿真器等 全功能在线仿真器,由于其信真头完全取代目标板上的CPU,因而 功能非常强大
嵌入式系统的引导文件的下载
JTAG主要的信号线
TDO Input TDI Output TCK Output TMS Output
Test Data Out from target to ICE Test Data In from ICE to target Test Clock output from ICE to the target Test Mode Select
跳转去执行这 2K 的程序。
嵌入式系统的引导文件的下载
MX1 的bootstrap 模式
MX1提供了4条复位引脚,复位时引脚不同的电平组合可以从不同 的片选端启动系统。自举模式所能接受的是一种专门格式的文本文 件,包括数据和要写入/读出的地址。 通过usb接口下载
引导程序(bootloader)
嵌入式系统及应用实验内容
嵌入式系统及应用实验嵌入式系统及应用实验以SmartARM2300工控开发平台及PC机为主要硬件设备。
SmartARM2300工控开发平台采用NXP公司生产的芯片LPC2378(ARM7TDMI-S核),具有JTAG 调试等功能,除了本身的GPIO、TIMER、 PWM、SPI、 A/D 、D/A功能外,还提供4个UART 串口、IrDA接口、USB Device接口、CAN总线、SD/MMC卡、MODEM接口、以太网接口等功能。
1.相关的硬件电路⑴系统电源电路图3.1 系统电源电路⑵键盘、蜂鸣器及LED电路图3.2 7个独立按键电路图3.3 直流蜂鸣器电路图3.4 SPI驱动8个LED指示灯⑶串行口接口电路图3.5 UART0&UART2&UART3串行口接口电路⑷ IrDA(红外)通讯接口电路图3.6 IrDA(红外)通讯接口电路⑸ JTAG 调试接口、RST复位键及ISP选择电路图3.7 JTAG 调试接口电路图3.8 RST复位键及ISP选择电路2.跳线器说明SmartARM2300工控开发平台跳线器说明如表3.1所列。
JP1跳线布局如图3-9所示。
图3.9 JP1跳线布局表3.1 SmartARM2300跳线器一览表跳线器标号I/O 功能说明I/O复用情况JP1 JP1-1 RXD3 P4.29 UART3接口,至SP3232E输入端,短接时有效JP1-5的IR_R,做UART3实验时,必须将JP1-5的IR_R跳线断开TXD3 P4.28 JP1-5的IR_T,做UART3实验时,必须将JP1-5的IR_T跳线断开JP1-2 RXD0 P0.3 UART0接口,至SP3232E输入端,短接时有效TXD0 P0.2JP1-3 RXD2 P0.11 UART2接口,至SP3232E输入端,短接时有效TXD2 P0.10JP1-4 MDCD P2.3UART1接口,至SP3232E输入端,具有MODEM接口功能,短接时有效MDSR P2.4MRXD P2.1 JP24接口MCTS P2.2MRI P2.6MDTR P2.5MTXD P2.0 JP24接口MRTS P2.7JP1-5 IR_EN P3.26 模式选择,短接时有效IR_R P4.29IrDA收发器数据输出,短接时有效JP1-1的RXD3,做IrDA实验时,必须将JP1-1的RXD3跳线断开IR_T P4.28IrDA收发器数据输入,短接时有效JP1-1的TXD3,做IrDA实验时,必须将JP1-1的TXD3跳线断开JP1-6 4线,CAN控制器发送/接收线JP1-7 9线,SD/MMC卡控制及数据线JP1-8 KEY1 P0.6 独立按键1,短接时有效KEY2 P0.7 独立按键2,短接时有效KEY3 P0.8 独立按键3,短接时有效KEY4 P0.9 独立按键4,短接时有效KEY5 P0.10 独立按键5,短接时有效KEY6 P0.11 独立按键6,短接时有效KEY7 P0.25 独立按键7,短接时有效JP1-9 BEEP P1.27 蜂鸣器驱动输入,短接时有效JP1-10 MOSI P1.2474HC595与SPI接口连接的跳线,短接时有效/CS P1.21SCLK P1.20MISO P1.23JP4 V-TEST P1.31 LPC2378片内A/D的AD0.5通道电压输入,短接时有效JP5 ISP P2.10 ISP功能使能,短接时有效实验一 ADS集成开发环境使用与仿真调试一.实验目的熟悉ADS集成开发环境与仿真调试的使用方法。
嵌入式linux arm时间同步方法
嵌入式linux arm时间同步方法嵌入式Linux ARM时间同步方法在嵌入式系统中,时间同步是非常重要的一个功能。
它可以确保系统中各个设备的时间一致,以便于各个模块之间的协同工作。
本文将介绍一些在嵌入式Linux ARM平台上实现时间同步的方法。
一、使用NTP协议进行时间同步NTP(Network Time Protocol)是一种用于同步网络中各个设备时间的协议。
在嵌入式Linux ARM系统中,可以通过安装和配置NTP服务器来实现时间同步。
具体步骤如下:1. 安装NTP服务器软件。
可以通过在终端中执行相应的命令来安装NTP服务器软件,例如在Debian系列系统中可以使用apt-get命令来安装。
2. 配置NTP服务器。
可以通过编辑配置文件/etc/ntp.conf来配置NTP服务器。
在配置文件中,需要指定一些NTP服务器的参数,例如要同步的时间服务器的地址等。
3. 启动NTP服务器。
在配置完成后,可以使用命令启动NTP服务器,例如在Debian系列系统中可以使用service命令来启动。
4. 配置客户端设备。
在每个需要同步时间的客户端设备上,需要配置NTP客户端。
可以通过编辑配置文件/etc/ntp.conf来配置NTP 客户端,指定要同步的时间服务器的地址。
5. 同步时间。
在配置完成后,可以使用命令手动同步时间,或者设置自动同步时间的策略。
一般情况下,NTP客户端会定期向NTP 服务器发送请求,以获取最新的时间信息。
二、使用PPS信号进行时间同步PPS(Pulse Per Second)信号是一种精确的时间信号,可以用于实现高精度的时间同步。
在嵌入式Linux ARM系统中,可以通过配置PPS信号来实现时间同步。
具体步骤如下:1. 配置GPIO引脚。
首先需要选择一个GPIO引脚,将其配置为输入模式,并连接到一个精确的时间源上,例如GPS模块的PPS输出引脚。
2. 配置内核。
在Linux内核中,需要配置相应的驱动程序来接收和处理PPS信号。
嵌入式系统原理及应用arm
嵌入式系统原理及应用arm嵌入式系统原理及应用ARM嵌入式系统是一种专门的计算机系统,旨在执行特定任务。
它通常被设计为嵌入到其他设备或系统中,以实现特定的控制功能。
这些设备可以是家用电器、汽车、工业机器人、智能手机等。
嵌入式系统通常要求具有可靠性高、成本低、功耗低等特点,以满足实时要求。
ARM架构是一种最常用的嵌入式系统架构。
ARM起初是Acorn RISC Machine 的简称,后来改称为Advanced RISC Machine。
ARM架构的特点是精简指令集和低功耗设计。
它采用简单的指令集和流水线技术,可以在低功耗的同时提供高性能和高效率的计算能力。
ARM处理器广泛应用于各种嵌入式系统中。
它的应用领域包括智能手机、平板电脑、数字电视、游戏机、路由器、无线通信设备等。
ARM处理器的主要特点是功耗低、性能高、集成度高、可扩展性好。
在智能手机和平板电脑领域,ARM 处理器几乎占据了绝对的市场份额。
嵌入式系统的原理包括硬件和软件两个方面。
硬件方面,嵌入式系统通常由处理器、存储器、输入输出设备和外围接口组成。
其中,处理器是系统的核心,负责处理数据和执行指令。
存储器通常包括闪存、RAM和ROM,用于存储程序和数据。
输入输出设备用于和外部环境进行交互,如键盘、显示器、传感器等。
外围接口用于连接其他设备和系统。
软件方面,嵌入式系统的开发过程包括系统设计、程序开发、测试和调试等阶段。
开发嵌入式软件需要考虑资源有限、实时要求、可靠性等特点。
常用的嵌入式软件开发工具包括编译器、调试器、仿真器等。
编程语言上,C语言是最常用的嵌入式软件开发语言,它有较高的效率和可移植性。
嵌入式系统的应用非常广泛。
在家电领域,嵌入式系统被应用于空调、洗衣机、电视等产品中,实现智能控制和便捷操作。
在汽车工业中,嵌入式系统被用于发动机控制、车载导航、安全系统等领域。
在工业自动化中,嵌入式系统被应用于机器人、传感器、PLC控制器等设备中,实现自动化生产和监测。
《嵌入式ARM教案》课件
《嵌入式ARM教案》课件第一章:嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章:ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章:嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章:嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章:嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章:嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章:嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章:嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章:嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统(RTOS)简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章:嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章:嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章:物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章:嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章:嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章:嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
ARM7在嵌入式应用中启动程序的实现
ARM7在嵌入式应用中启动程序的实现王京林岳春生海英(解放军信息工程大学)【摘要】本文给出了基于ARM7嵌入式系统的启动程序的实现流程,并针对存储器控制单元的使用以及目标文件的分布装载等技术难点进行详细分析。
【关键词】嵌入式系统、启动程序、ARM7嵌入式系统被定义为: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。
嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,随着嵌入式系统不断深入到人们生活中的各个领域,嵌入式处理器得到前所未有的飞速发展。
典型的32位RISC芯片──ARM处理器,不论是在PDA,STB,DVD等消费类电子产品中,还是在GPS,航空,勘探,测量等军方产品中都得到了广泛的应用。
越来越多的芯片厂商早已看好ARM的前景,如Intel,NS,Ateml,Philips,NEC,CirrusLogic等公司都有相应的产品。
在1999年,ARM突破1.5亿个,市场份额超过了50%,已经成为业界的龙头。
在我们研制开发基于ARM7的嵌入式系统过程中,发现技术难点主要在于系统启动程序的编写,为此本文详细论述了在ARM7基础上开发嵌入式系统时启动程序的实现。
1.启动程序流程嵌入式系统的资源有限,程序通常都是固化在ROM中运行。
ROM中程序执行前,需要对系统硬件和软件运行环境进行初始化,这些工作由用汇编语言编写的启动程序完成。
启动程序是嵌入式程序的开头部分,应与应用程序一起固化在ROM中,并首先在系统上运行。
它应包含进各模块中可能出现的所有段类,并合理安排它们的次序。
写好启动程序是设计好嵌入式程序的关键,系统启动程序所执行的操作依赖于正在开发其软件的系统,一般流程如下:2.详细步骤⑴设置入口指针启动程序首先必须定义入口指针,而且整个应用程序只有一个入口指针。
设置中断向量ARM7要求中断向量表必须设置在从0地址开始,连续8×4字节的空间,分别是复位、未定义指令错误、软件中断、预取指令错误、数据存取错误、IRQ、FIQ和一个保留的中断向量。
嵌入式系统在通信电子中的应用
嵌入式系统在通信电子中的应用嵌入式系统是指集成在电子产品或设备中的小型计算机系统。
它们的应用范围很广,其中之一就是通信电子。
在通信电子领域,嵌入式系统起到了非常重要的作用,它们为通信电子提供了许多支持和帮助。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统有着很广泛的应用,可以应用于汽车、手机、家电、航空航天、医疗、安防等领域。
它们的成本比较低,体积小,功耗低,功能强大,可靠性高,因此适合在一些特定领域中运用。
在通信电子中,嵌入式系统可以帮助实现各种功能,包括语音和视频通信、短信、网络接入等。
二、嵌入式系统在通信电子的应用1、通信设备在通信设备中,嵌入式系统被广泛地应用。
例如,电话机、手机、路由器、调制解调器等,都是嵌入式系统的重要应用。
嵌入式系统可以实现信号处理、协议栈、信号路由、音频处理等各种通信功能,并通过稳定的操作系统和网络协议支持,提供稳定的通信体验。
2、智能终端智能终端已经成为人们日常必备的生活工具,例如智能手表、智能眼镜、智能穿戴设备等。
这些设备的智能化是由嵌入式系统提供支持的。
嵌入式系统可以实现各种传感器的控制和数据处理,提供精准的感知和交互体验,满足人们对于科技和人性化的要求。
3、通讯安全通讯安全是在互联网时代里非常重要的一环,涉及到数据通信的安全和隐私问题。
现在嵌入式系统中也集成了各种安全性能,例如硬件加密、数字签名、认证和防篡改等,保证通信数据的安全可靠。
4、物联网物联网是连接物体和互联网的应用平台,嵌入式系统在物联网中起到了非常重要的作用。
嵌入式系统可以实现物体的感知和控制,提供环境和能源监测、灯光、空调和家电等生活设施的控制,形成一个智能化的生活环境。
三、未来发展方向嵌入式系统在通信电子中有着广泛的应用,未来也有着很好的发展前景。
未来的嵌入式系统将更加强调互联,实现信息物理融合,更加智能化。
同时,未来的嵌入式系统将面临着更多的挑战,例如对于功耗和资源的更高的要求,提高系统的安全性以及实现性能和成本的平衡等。
ARM7嵌入式系统实训教程课程设计
ARM7嵌入式系统实训教程课程设计一、课程介绍本课程是针对嵌入式系统方向的学生设计的实训课程,主要介绍ARM7处理器在嵌入式系统中的应用和开发方法。
在本课程中,学生将会学习ARM7体系结构、汇编语言编程、C语言编程、硬件接口编程、操作系统应用等相关知识,通过实验设计开发出具体的ARM7嵌入式系统应用。
二、课程目标1.理解ARM7处理器的体系结构和工作原理;2.掌握ARM汇编语言和C语言编程技术;3.熟悉嵌入式系统硬件接口编程;4.能够应用操作系统进行ARM7嵌入式系统开发;5.具备自主设计开发ARM7嵌入式系统的能力。
三、课程内容1. ARM7体系结构•ARM7架构概述•寄存器和指令集•存储器结构和总线设备2. 汇编语言编程•汇编语言基础•汇编语言指令集•汇编语言程序设计实例3. C语言编程•C语言程序设计基础•C语言在嵌入式系统中的编程技术•C语言程序设计实例4. 硬件接口编程•GPIO口编程技术•中断编程技术•定时器编程技术•外部接口编程技术5. 操作系统应用•操作系统基础•ARM7嵌入式系统操作系统选择•操作系统内核移植•操作系统驱动程序设计四、实训设计本课程将基于ARM7开发板进行实训设计,具体内容如下:1. 实训环境准备•硬件环境介绍•软件环境介绍•环境配置和调试2. 实训项目设计•实训项目选题•项目设计方案•项目制作和调试五、考核与评价本课程的考核方式为实训项目完成情况评估和实训报告成绩评定。
学生需要按要求完成实训项目,并提交详细的实训报告。
六、参考资料•《ARM Cortex-M3与嵌入式系统实战开发》•《ARM微处理器及其应用》•《ARM嵌入式系统原理与应用》以上参考资料均为国内关于ARM7嵌入式系统的著名著作,学生可以根据自身需要自行选择相关阅读材料。
七、总结通过本门课程的学习,学生将获得嵌入式系统开发的基础知识和技能,具备自主设计和开发ARM7嵌入式系统的能力。
同时,本门课程也为学生继续深入学习嵌入式系统领域提供了基础和支持。
基于ARM7与uClinux嵌入式智能终端系统
基于ARM7与uClinux嵌入式智能终端系统艾红【摘要】文中阐述了基于ARM7和μClinux操作系统的任务应用,给出嵌入式智能终端硬件平台.说明温度测量的硬件电路和程序设计,实现了网络程序设计.描述了WebServer流程图,通过网页浏览可以看到实时温度显示值,网络接口设计选择RTL8019AS芯片,设计了基于ARM7处理器的数据采集与存储功能.说明E2PROM 存储器CAT1025与ARM7处理器的硬件连接电路和软件流程图.使用ZLG7290实现了键盘管理的人机接口功能,描述了MiniGUI体系结构,实现了虚拟示波器和智能终端的功能.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2014(029)002【总页数】6页(P42-47)【关键词】虚拟示波器;温度显示;数据采集;数据存储;网络接口【作者】艾红【作者单位】北京信息科技大学自动化学院,北京100192【正文语种】中文【中图分类】TP368嵌入式系统在生活的各个方面都有其身影,比如人们平时广泛使用的手机、PDA、MP3、机顶盒都属于嵌入式系统设备。
uClinux是Linux2.0的一个分支,被应用于微控制领域。
uClinux最大的特征是没有MMU即内存管理单元模块,很适合那些没有MMU的处理器,例如ARM7-TDMI等。
这种没有MMU的处理器在嵌入式领域中应用得相当普遍。
同标准的Linux相比,由于uClinux上运行的绝大多数用户程序并不需要多任务。
uClinux有完整的TCP/IP协议,同时对其他网络协议都提供支持,这些网络协议都在uClinux上得到了很好实现。
基于ARM7和uClinux操作系统构建嵌入式系统硬件平台实现网页显示实时温度、数据采集、存储和人机交互功能。
计算机图形界面是计算机与使用者之间的对话接口。
随着嵌入式系统性能的不断提高,图形化的接口己经成为嵌入式设备应用领域中的一个热点。
图形用户界面使人们能够更加方便地与机器进行互动操作,其中以MiniGUI为代表的嵌入式GUI较为突出,可以设计人机交互界面[1-2]。
ARM7嵌入式系统在车辆调度中的应用
ARM7嵌入式系统在车辆调度中的应用一、问题分析:整个系统包括四个部分(1)通信主站;(2)车载从站;(3)通信链路。
(4)系统监控部分。
下面对各个部分的功能做一个简单的介绍。
(1)通信主站:完成信息的转发,它是连接系统监控部分和车载从站的纽带,它将从系统监控部分来的信息转发给车载从站。
并且接收车载从站的信息,并将信息上传给系统监控部分。
(2)车载从站:被监控的对象,接收监控调度命令,并可以返回自己的状态信息。
状态信息的取得是依靠在车载从站中的GPS接收机来完成车辆位置和速度信息等的采集工作。
(3)通信链路:完成通信主站和车载从站的信息传递及通信主站和系统监控部分的信息交互。
其中前者在本次设计中是以GSM手机模块做为通信的工具,而后者是采用RS232或USB来实现的。
(4)系统监控部分:以图形的方式将被监控车辆的位置信息显示在电子地图上(GIS,地理信息系统的采用),并且可以显示其状态等文字信息。
并且可以通过系统监控部分的人机界面来完成调度命令等信息的输入。
由于在很多的论文中包含了这些车辆监控系统的基本组成元素,所以在这里就简单的介绍一下。
相关内容可以参考有关的论文资料。
下面重点讨论UC/OS-II的内核调度机理、操作系统的移植、基于状态机的嵌入式系统程序开发和硬件设计方面的问题。
二、解决难点:1、操作系统的移植:将UC/OS-II这个操作系统移植到三星公司ARM7TDMI S3C44B0X上要注意OSCtxSW()这个任务切换函数,其中任务切换的核心是利用出栈指令将各个任务的工作现场加以恢复。
利用中断返回指令改变PC的指针达到任务切换的目的。
它实际上是从任务堆栈中恢复处理器所有的寄存器,并且执行中断返回指令。
实际的移植是用软件来模拟中断的发生。
移植中的关键问题是如何构造任务堆栈及任务切换时的出栈顺序。
而任务区堆栈初始化主要是模拟任务被中断后堆栈中的内容。
另值得注意的是开关中断的函数OS_ENTERCRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()这个函数。
ARM7电子时钟嵌入式-课程设计报告
河海大学计算机及信息工程学院(常州)课程设计报告题目基于LCD的电子时钟专业、学号通信工程0862310315授课班号277702学生姓名陈剑彬指导教师奚吉完成时间2011/6/23目录摘要 (2)第一章时钟设计 (3)第一节课题目标 (3)第二节程序和芯片的初始化 (4)第三节构建功能模块 (5)第四节实现信息的传递 (5)第二章实验结果讨论 (6)第一节软件的编译,连接和运行 (6)第二节protues 7.4仿真软件调试 (7)第三章结论 (8)心得体会 (9)参考文献 (10)附录 (11)源程序 (11)摘要实时时钟(RTC)器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能的专用集成电路,常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设置存储电路。
RTC具有计时准确、耗电低和体积小等特点,特别适用于在各种嵌入式系统忠记录事件发生的时间和相关信息,尤其是在通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度较高领域的无人职守环境。
随着集成电路技术的不断发展,RTC器件的新品也不断推出。
这些新品不仅具有准确的RTC,还有大容量的存储器、温度传感器和A/D数据采集通道等,已成为集RTC、数据采集和存储于一体的综合功能器件,特别适用于以微控制器为核心的嵌入式系统。
SummaryReal Time Clock (RTC)device can provide a calendar / clock, data storage and other features specific integrated circuit, commonly used for various computer systems, the clock source and the parameter settings stored in the circuit.RTC has a timing accuracy, low power consumption and small size and other characteristics, especially for embedded systems Zhong recorded in the event of time and information, especially in communication engineering, electric power automation, industrial control and other areas of higher degree of automationunattended environment.With integrated circuit technology continues to evolve, RTC also has introduced new devices.These new products not only have accurate RTC, there is a large-capacity memory, temperature sensor and A / D data acquisition channel, etc., has become a set of RTC, data collection and storage functions in one integrated device, particularly applicable to micro-controllercore embedded systems.第一章时钟设计第一节课题目标利用ARM 7芯片和LCD显示器,通过C语言编译,完成实时时钟(RTC)的显示。
在嵌入式系统中使用锂电池系列4-iMX7低功耗演示
在嵌入式系统中使用锂电池系列4-iMX7低功耗演示本文将使用基于NXPiMX7ARM处理器的来自ToradexColibriiMX7的低功耗演示板来展示锂电池的应用方案。
iMX7采用了ArmCortex-A7和Cortex-M4核的异构多核处理技术。
在应用核上运行嵌入式Linux系统,并在M4核上运行实时操作系统FreeRTOS。
而我们将使用该演示展板来展示锂电池的应用方案。
之所以取名低功耗演示,是因为我们可以关闭CortexA7核心,并只运行i.MX7M4核心来读取传感器和控制SPILCD液晶显示屏。
下面是框图介绍。
ColibriiMX7低功耗演示板框图我们对电池系统的要求:通过5VUSBBC1.2充电5V到20V可变外部电源5V和3.3V系统电压电池使用时间超过1天从ColibriiMX7技术手册得知CPU在最大负荷时需要最高300mA的电流。
如我之前的建议,我们将会使用两个串联的可拆卸电池,而不是更加危险的并联方式。
我们使用TIBQ2920x实现电压保护并提供针对2S锂电池自动平衡。
也可以通过外部方式实现电池平衡。
对于演示展板,完全可以使用自主主动平衡,就像你在很多消费品设备里看到的一样。
我还是推荐使用专用引脚控制平衡充电,只在更高的SoC层面控制,避免过度或者过早的放电。
我们使用LT的LTC2943电池计量表通过I2C总线来测量电流、电压和温度,并在SPI液晶显示屏上显示实际的充电状态。
该器件使用一个14位delta-sigmaADC获取准确的库伦值。
我们只使用BC1.2标准,电压维持在5V。
因此,TIBQ24392用作电池充电检测芯片。
我建议仔细阅读该芯片手册,认真研究充电检测框图。
充电电路的核心是带有降压-升压转换器的ISL9237,所以我们能够使用USB的5V和外部5V到20V直流电源为电池充电,如下图示例。
这是一个非常豪华的方案,满足我们的需求并展示了可能的选择。
然而对于实际的应用案例,我建议只使用一个直流电源并固定电压,并使其高于电池的最大电压。
嵌入式系统及应用第10讲RTC时钟
– 通过亚秒寄存器 RTC_SSR ,可以得到更精确的 时间数据
RTC
• RTC_TR 和 RTC_DR 寄存器用于存储日历时 间和日期
功能( TTF )及振荡器停振自动检测功能 • 芯片的价格极为低廉 • 目前,这类芯片已经被大量使用
RTC
• 最新一代 RTC 产品
– 包含中期 RTC 产品所具有的全部功能 – 加入了更多的复合功能
• 低电压检测 • 主备用电池切换功能 • 抗印制板漏电功能 • 器件封装更小(比如,高度 0.85mm ,面积仅为 2m
RTC
• 早期 RTC 产品
– 早期 RTC 产品实质是一个带有计算机通讯口的 分频器。通过对晶振所产生的振荡频率分频和 累加,得到年、月、日、时、分、秒等时间信 息,并通过计算机通讯口送入处理器。
– 这一时期 RTC 的特征:在控制口线上为并行口 ;功耗较大;采用普通 CMOS 工艺;封装为双 列直插式;普遍没有现代 RTC 所具有的万年历 及闰年月自动切换功能。现在已经被淘汰。
RTC
• STM32F4 的 RTC 特点(续)
– 月份天数自动补偿( 28 、 29 、 30 、 31 ) – 模块配置位于后备区域,在系统复位或待机模
式唤醒后的 RTC 设置和时间维持不变 – 只要后备区域的供电正常, RTC 能一直运行 – 系统复位后会自动禁止访问后备寄存器和 RTC
,从而防止对后备区域 BKP 的意外写入操作 – 设置 RTC 时间之前必须首先取消 BKP 写保护
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
ARM RTC寄存器 寄存器:BCD 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:BCD 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:BCD 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:BCD 寄存器
主模块:Main() 主模块
void Main(void) { MMU_Init(); ChangeClockDivider(1,1); // 1:2:4 ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1); // FCLK=202.8MHz Port_Init(); Int_Init(); spi_LedInit(); //led初始化 初始化 Rtc_Init(9, 4, 10, 13, 59, 20); //实时时钟初始化 实时时钟初始化 //Rtc_EnTick(127, ISR_RtcTick); //启用 启用RTC tick中断 启用 中断 Rtc_EnSecAlarm(0x00, ISR_RtcAlarm); while(1) { if((g_uiEvent & BIT_TICK) != 0) { spi_LedDisplay(0, g_uiTickCount % 10, 0); g_uiEvent &= ~BIT_TICK; } }
RTC模块 模块:Rtc_EnSecAlarm () 模块
void Rtc_EnSecAlarm(BCD val, fnISR isr) { Int_InstallIsr(VC_OFFSET_RTC, isr); rRTCALM |= 0x41; rALMSEC = val; ENABLE_INT(BIT_RTC); }
RTC原理图 原理图
ARM RTC寄存器 寄存器:RTCCON 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:TickCount 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:Alarm 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:Alarm 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:Alarm 寄存器
ARM RTC寄存器 寄存器:Alarm 寄存器
RTC模块 模块:Rtc_GetDate() 模块
//获取日期 获取日期 void Rtc_GetDate(BCD *pYear, BCD *pMonth, BCD *pDate) { if(pDate != NULL) { *pDate = rBCDDATE; } if(pMonth != NULL) { *pMonth = rBCDMON; } if(pYear != NULL) { *pYear = rBCDYEAR; } }
RTC应用 应用
在一个嵌入式系统中,实时时钟单元可以提供可靠的 在一个嵌入式系统中, 时钟,包括时分秒和年月日; 时钟,包括时分秒和年月日;即使在系统处于关机状态 它也能正常工作(通常采用后备电池供电), ),它的 下,它也能正常工作(通常采用后备电池供电),它的 外围也不需要太多的辅助电路, 外围也不需要太多的辅助电路,典型的就是只需要一个 高精度的晶振。 高精度的晶振。
RTC模块 模块:Rtc_GetTime () 模块
void Rtc_GetTime(BCD *pHour, BCD *pMinute, BCD *pSecond) { if(pSecond != NULL) { *pSecond = rBCDSEC; } if(pMinute != NULL) { *pMinute = rBCDMIN; } if(pHour != NULL) { *pHour = rBCDHOUR; } }
嵌入式系统及应用 Expt7: ARM RTC :
实验任务
学习ARM中断处理机制 中断处理机制 学习 掌握ARM中断处理程序的编写 中断处理程序的编写 掌握 写程序实现: 写程序实现 LED0上显示秒计数器 在LED0上显示秒计数器 上显示时/分 秒 在LED2~LED0上显示时 分/秒;实时时钟
时钟数据采用BCD 编码; 编码; 时钟数据采用 能够对闰年的年月日进行自动处理; 能够对闰年的年月日进行自动处理; 具有告警功能,当系统处于关机状态时, 具有告警功能,当系统处于关机状态时,能产生告警 中断; 中断; 无2000 年问题; 年问题; 具有独立的电源输入; 具有独立的电源输入; 提供毫秒级时钟中断, 提供毫秒级时钟中断,该中断可用作嵌入式操作系统 的内核时钟。 的内核时钟。
RTC模块 模块:Rtc_Init() 模块
void Rtc_Init(UCHAR year, UCHAR mon, UCHAR day, UCHAR hour, UCHAR min, UCHAR sec) { UCHAR bcd; ENABLE_RTC_CON; //rRTCCON = rRTCCON & ~(0x0F) | 0x1 bcd = IntToBCD(year); rBCDYEAR = rBCDYEAR & ~(BITMSK_RTC_BCDYEAR) | bcd; bcd = IntToBCD(mon); rBCDMON = rBCDMON & ~(BITMSK_RTC_BCDMON) | bcd; bcd = IntToBCD(day); rBCDDATE = rBCDDATE & ~(BITMSK_RTC_BCDDATE) | bcd; bcd = IntToBCD(hour); rBCDHOUR = rBCDHOUR & ~(BITMSK_RTC_BCDHOUR) | bcd; bcd = IntToBCD(min); rBCDMIN = rBCDMIN & ~(BITMSK_RTC_BCDMIN) | bcd; bcd = IntToBCD(sec); rBCDSEC = rBCDSEC & ~(BITMSK_RTC_BCDSEC) | bcd; //rRTCCON = 0; //disable rtc }
主模块:ISR_RtcAlarm()/ISR_RtcTick() 主模块
volatile UINT g_uiEvent = 0; //事件位 事件位 volatile UINT g_uiTickCount = 0; //tick count
//trc alarm中断处理函数 中断处理函数 void __irq ISR_RtcAlarm(void) { CLEAR_PENDING(BIT_RTC); g_uiEvent |= BIT_RTC; } //rtc tick中断处理函数 中断处理函数 void __irq ISR_RtcTick(void) { CLEAR_PENDING(BIT_TICK); g_uiEvent |= BIT_TICK; g_uiTickCount ++; }
RTC模块 模块:Rtc_EnTick () 模块
//启用 启用rtc tick计时器 period = (tick+1)/128 sec; 计时器: 启用 计时器 void Rtc_EnTick(UCHAR tick, fnISR isr) { rTICNT = (0x80 | tick); Int_InstallIsr(VC_OFFSET_TICK, isr); ENABLE_INT(BIT_TICK); }