做个最小系统板如果你从没有做过ARM的开发.
设计并制作一个单片机最小系统
北方民族大学电气信息工程学院总结题目：学生姓名：专业：学号：目录目的设计原理硬件设计主芯片存储系统电源系统其他系统软件设计流程图程序Proteus仿真图心得1．目的单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。
现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。
彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。
单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。
MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。
MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。
所谓"最小"是指可以启动单片机的必要条件，也就是说没有这个条件，就无法让单片机工作了。
主要是三个方面：1、Power，指单片机工作的电源部分，VCC/GND，2、Clock，指单片机工作的时钟，单片机执行各项指令/动作，都是按照时钟这个节拍来完成的，当然是必不可少的。
请问大家地址线串22欧姆是为了什么
3.假如你是作硬件，每个厂家基本上都有针对该芯片的DEMO板原理图。先将原理图消化。这样你以后做设计时，对资源的分配心中有数。器件的DATSHEET一定要好好消化。
4．仔细研究你所用的芯片的资料，尽管ARM在内核上兼容，但每家芯片都有自己的特色，编写程序时必须考虑这些问题。尤其是女孩子，在这儿千万别有依靠心理，总想拿别人的示例程序修改，却越改越乱。
5．多看一些操作系统程序，在ARM的应用开放源代码的程序很多，要想提高自己，就要多看别人的程序，linux,uc/os-II等等这些都是很好的原码。
6.假如做软件最好对操作系统的机理要有所了解。当然这对软件工程师来说是小菜一碟。但假如是硬件出身的就有点费劲。
问：做最小系统板是2层还是4层好？
答：只有AT91可以用两层板，其他的最少4层；44b0的地和电源处理好也可用两层板；
3.列读写，当行有效后，选择需要的列进行读或写操作，CAS有效，RAS无效，地址线上为列地址，WE信号决定了究竟是读还是写操作。
SDRAM中的一些重要知识：
1.tRCD，RAS到CAS的延迟，也就是说当行有效后不能在下一个时钟周期就进行读写操作，而是要等待一定的时间，这个时间就是tRCD，一般为2个或3个时钟周期。
SDRAM工作过程：
1.上电稳定后经过8个刷新周期，进入模式寄存器设置（MRS），确定芯片的工作模式，CL，BL，突发传输方式。
ARM最小系统调试心得
从刚进实验室的那个暑假开始接触ARM最小系统，那时只是针对板子的局部做修改，第一次接触四层板，感觉很高深，兴趣很浓厚，后来了解到板子是从中嵌公司购买回来的，虽然花了大价钱买回来了原理图、PCB版图、学习板以及几块中嵌公司调试好的样板，但是教研室后来学生在也没有能完完全全调好几块出来，总是需要用的时候靠人品调一两块出来。
最开始自己也不想调试这块板子，感觉很难调试，会白白浪费掉很多时间，但由于项目急需使用ARM作为控制系统，而且需要的数量非常巨大，只能揽下这个烫手的活。
经过一段时间摸索以后，发现其实调试这块板子很简单，固定的步骤、固定分析方法、固定的模式，出现问题以后也有几套固定的方法解决。
调试完这批板子以后，最大的愿望就是以后不再调试别人画的ARM最小系统，能自己开发一套硬件、软件平台。
以下是我在调试过程中遇到的问题和我提出的建议，希望能使后来人少走弯路，尽快调试出一块能使用的ARM最小系统，同时也希望后来的人能继续完善此文档，当然我所遇到的问题都是硬件问题，中嵌公司已经完成软件部分，所以对于装系统而言，问题不会出在软件。
以下是我提出的建议：1.制板的要求。
因为是四层板子，中间有电源层和地层，而这两层中也有走线，对这两层的厚度有一定的要求。
制板商至少要具备一般水平的制板能力，建议选择一家信得过的厂家。
2.芯片要求。
这点很重要，市面上有很多假货或者拆机件，购买到这类芯片会很坑爹的。
尤其是SDRAM这块芯片，尤为重要，而且型号必须为（如果不想修改软件部分）：DS2516APTA-7AL-E，然后就是Flash、Nandflash，保证里面没有坏块。
3.焊接要求。
如果自己对自己的焊接水平很自信，可以尝试焊接所有芯片，如果是想省时间、有省事，那就拿出去焊接，因为已经制作了钢网。
这里主要强调两块SDRAM的焊接，稍有不慎就会导致linux系统不能安装，虽然引脚稀疏，但是这里的频率可以达到133M，所以焊接最好均匀。
关于单片机最小系统板的制作总结
关于单片机最小系统板的制作总结通过制作最小系统板，我们对单片机内部硬件结构、工作原理有了基本的认识，同时掌握了程序设计的基本方法；其次，我们学会了电子电路设计的基本流程，熟悉了89C51/C52芯片及一些基础电路。
最后，我们学会了基于C语言的Proteus仿真，熟悉了调试单片机的应用系统的一般方法!一．系统设计1.最小系统采用89C52芯片，外接时钟电路，复位电路。
芯片的所有引脚与排针相连，以方便以后的使用，并且特别引出了特殊引脚，以与其它引脚区分。
2.实现跑马灯在系统板的P2端口，从P20—P27 I/O端口依次连接一个发光管二极管，在软件的控制下实现花样跑马灯！3.电路本次设计使用单片机芯片STC89C52，单片机最小系统电路如下：二．硬件单元电路1.复位电路本次设计复位电路采用的是上电复位方式。
上电复位时通过外部复位路的电容充电来实现的，为了保证复位成功，只要RST引脚保持足够时间。
复位电路如下图所示2.时钟电路本次设计采用的是12MHz的晶振，两只电容在20pF~100pF之间取值，其取值在60pF~70pF时振荡器频率稳定性较高，按照一般经验，外接晶体时两个电容取值为30pF，本次设计选为30pF。
晶振电路如下图所示3.89C52芯片引脚通过学习，我们认识到：STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功：8k字节Flash256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
51单片机最小系统的设计与制作(推荐初学者)
51单片机最小系统制作(推荐初学者）实物图功能：1.流水灯2.数码管动态显示3.蜂鸣器唱歌4.红外遥控接受遥控近照：背面：虽然先看着多点。
但其实一点也不复杂，只能说费事而已。
八位LED灯八位LED灯蜂鸣器:蜂鸣器是从网卡上拆下来的，数码管一、确定任务开发单片机最小系统二、任务分析:该系统具有的功能:（1）具有2位LED数码管显示功能。
（2）具有八路发光二极管显示各种流水灯。
（3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。
（4）具有复位功能。
三、功能分析（1）两位LED数码管显示功能，我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能；（2）八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能；（3）各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。
（4）利用单片机的第9脚可以设计成复位系统，我们采用按键复位；利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路，我们利用单片机的内部振荡方式设计的。
四、设计框图五、硬件电路设计根据本系统的功能，和单片机的工作条件，我们设计出下面的电路图。
本人又添加了红外一体化接收头。
可以对单片机进行遥控了。
使用USB口供电。
六、元件清单的确定：数码管：共阴极2只（分立）电解电容：10UF的一只30PF的电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻一只1.2K的电阻一只4.7K的排阻一只，12MHZ的晶振一只有源5V蜂名器一只AT89S51单片机一片常开按钮开关1只紧锁座一只（方便芯取下来的，绿色的）发光二极管（5MM红色）8只万能板电路版15*17CMS8550三极管一只4．5V电池盒一只，导线若干。
七、硬件电路的焊接按照原理图把上面的元件焊接好，详细步骤省略。
八、相关程序编写针对上面的电路原理图，设计出本系统的详细功能：（1）、第一个发光二极管点亮，同时数码管显示“1”。
（2）、第二个发光二极管点亮，同时数码管显示“2”。
（3）、依次类推到第八个发光二极管点亮，同时数码管显示“8”。
ARM 最小系统设计
1 电源设计
1.分析需求
（3）电源电路的前级和末级
输输 15V
输输1
输 输 5V
输输1
输 输 5V
输输2
输输 3.3V
输输 1.8V
输输 输输
电源前级
电源末级
1 电源设计
2.设计末级电源电路
LPC2000系列微控制1.8V消耗电流的极限值为70mA。 为了保证可靠性并为以后升级留下余量，则电源系统1.8V 能够提供的电流应当大于300mA。
➢这个电压满足SPX1117的要求；
➢目前很多器件还是需要5V供电的，这个5V可以兼 做前级和末级了。
1 电源设计
3.设计前级电源电路
根据系统在5V上消耗的电流和体积、成本等方面的 考虑，前级电路可以使用开关电源，也可以使用模拟电 源。 它们的特别如下：
➢开关电源：效率较高，可以减少发热量，因而在功 率较大时可以减小电源模块的体积；
最小系统设计
1 电源电路设计 2 时钟电路设计 3 复位电路设计 4 最小系统概述 5 最小系统示例
1 电源设计
1.分析需求
（1）LPC2000系列微控制所需要的电源类型
型号
电压
LPC210x LPC213x/214x LPC22xx/21xx
3.3V
数字电源
模拟电源
V3.3 V3.3D V3.3D
VDD3. 3 2 8
4 3
PFI
RST
GND PFO
7 5
n RST
SP7 0 8 S
R1
SW1
1 0K
RST复位电路
VDD3. 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
单片机最小系统板制作方法
单片机最小系统板制作方法
学习单片机，最重要的一环就是动手实践。
学习过程中，自己有一块单片机最小系统，非常有利于动手实践，你可以用单片机最小系统，再加上一些外围电路，搭接出自己所需要实路的各种电路，从最简单的用单片机点亮一只发光二极管学习起，逐步进行如单片机时钟、单片机温度控制、超声波测距、单片机交通灯、单片机密码锁、单片机点阵显示电路等实践项目，从而让你快速学习掌握单片机。
下面由电子乐屋为大家手把手从制作单片机最小系统开始，进行一系列的单片机动手实践学习之旅。
下面由于电子乐屋介绍一下即将要做的这块单片机最小系统的主要功能，这块单片机最小系统板是针对目前比较用得多的51系统单片机的学习而做的，思路是可以方便学习51单片机，如AT89S51、AT89S52、STC单片机（40DIP封装的单片机），所以板上设计有ISP下载口（用于AT89S51、
AT89S52单片机下载程序）、串口（用于STC单片机下载程序）。
这块单片机最小系统的制作目的是为今后学习实践奠定基础，所以大家的制作时一定要多下一点功夫，把这块单片机最小系统制作好。
下面是这块单片机最小系统的实物图。
这块单片机最小系统所需要的元件：。
51单片机最小系统板设计与制作的过程
一、概述51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器，具有低成本、易编程、易使用等特点，因此在各种电子设备中被广泛使用。
而51单片机的最小系统板也是在应用中常见的一种开发板，本文将介绍51单片机最小系统板的设计与制作过程。
二、材料准备在设计与制作51单片机最小系统板之前，首先需要准备一些必要的材料与工具。
通常包括：1. 51单片机芯片：如STC89C52或AT89S52等；2. 时钟电路：通常采用晶振和电容构成的晶振电路；3. 复位电路：包括复位电路和复位按钮；4. 电源电路：可采用稳压电路或简单的电源滤波电路；5. 连接电路：用于与外部器件连接的通用引脚；6. PCB板：用于焊接上述电路的电路板；7. 焊接工具：包括焊锡、焊台、焊锡丝等。
三、设计电路图设计51单片机最小系统板的第一步是绘制电路图。
电路图是电路设计的图纸，可以清晰展现各个元器件之间的连接关系，是制作PCB板的重要依据。
1. 时钟电路设计时钟电路是51单片机最小系统板的核心部分，一般采用晶振和两个电容构成。
在绘制时钟电路的电路图时，需要注意晶振的型号和频率，并正确连接晶振引脚和电容引脚。
2. 复位电路设计复位电路用于对51单片机进行复位操作，通常由复位电路和复位按钮构成。
在绘制复位电路的电路图时，需要正确连接复位引脚和复位按钮，并注意复位电路的稳定性和可靠性。
3. 电源电路设计电源电路用于为51单片机提供稳定的工作电压，可采用稳压电路或简单的电源滤波电路。
在绘制电源电路的电路图时，需注意输入电压范围、输出电压稳定性和滤波效果。
4. 连接电路设计连接电路用于与外部器件连接，通常采用通用引脚。
在绘制连接电路的电路图时，需要考虑引脚的分配和连接关系，以及外部器件的需求和接口定义。
四、制作PCB板制作PCB板是设计与制作51单片机最小系统板的关键步骤之一。
通常包括以下几个步骤：1. 打样首先需要将设计好的电路图转换为PCB板的设计文件，并选择合适的PCB板厂家进行打样。
单片机最小系统制作
单片机最小系统制作单片机（Microcontroller）最小系统是指单片机与其必要外围电路的集成，能够实现单片机的正常工作。
单片机最小系统一般包括单片机芯片、时钟电路、复位电路和电源电路等。
1.选购单片机芯片：选择适合自己需求的单片机芯片，有多种型号和规格可以选择。
比较常见的单片机芯片有PIC、AVR、STM32等。
2.设计电源电路：为单片机提供正常工作的电源电压，一般为5V。
可以使用直流电源供电，也可以通过电池供电。
电源电路一般包括电源滤波和稳压电路。
3.设计时钟电路：单片机需要时钟信号来进行计时和同步操作。
时钟电路一般由晶体振荡器和相关电容电阻组成。
选择合适的晶体频率，一般常见的为4MHz或8MHz。
4.设计复位电路：复位电路用于在单片机上电时将其状态清零，进入一个初始状态。
一般采用电容与电阻并联的方式制作，保证在上电时产生足够的复位时间。
5.焊接和布线：将选购的单片机芯片和其他电子元件进行焊接和布线，连接相应的引脚。
注意焊接时要确保焊接点牢固，布线时要避免引起短路和接触不良等问题。
6.测试和调试：将制作好的单片机最小系统连接到计算机或开发板上，通过编程工具对单片机进行测试和调试。
可以使用编程工具（如IDE）编写简单的程序，通过编程上传到单片机进行验证。
7.功能扩展：根据需求可以对单片机最小系统进行功能扩展，如添加输入输出接口、外部存储器、显示屏等。
制作单片机最小系统的过程比较简单，但在实际操作中要细心和耐心，避免出现焊接不良、接触不良等问题。
制作好的最小系统可以为后续的单片机应用提供基础，可以用于各种项目的开发和实现。
总结起来，制作单片机最小系统需要选购单片机芯片，设计电源、时钟和复位电路，进行焊接和布线，并进行测试和调试。
掌握这些基本步骤可以帮助初学者更好地了解和掌握单片机的使用和应用。
单片机最小系统的制作及所需元件
单片机最小系统的制作及所需元件单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成了微处理器核心、存储器和外设接口于一体的芯片。
随着科技的不断进步和应用场景的不断扩大，单片机在各个领域得到了广泛应用。
在实际应用中，我们通常需要搭建一个单片机最小系统来满足特定的需求。
本文将介绍单片机最小系统的制作及所需元件。
一、单片机最小系统的概念单片机最小系统指的是一个能够运行单片机的最简单的电路系统。
它由单片机、时钟电路和复位电路组成，用于保证单片机正常工作。
根据不同的单片机型号和厂商，所需元件可能会有所不同，但基本的原理和方法是相通的。
二、所需元件的选择1. 单片机：根据实际需求选择适合的单片机型号，并确保拥有相应的开发工具和技术支持。
常见的单片机品牌有STMicroelectronics、Freescale、Microchip等。
2. 时钟电路：时钟电路是单片机运行的重要保障，它提供了单片机运行的基准时钟信号。
常用的时钟电路包括晶振、电容和电阻。
选择适合的晶振频率和相关元件，以满足单片机的运行需求。
3. 复位电路：复位电路用于在单片机上电或单片机异常工作时对其进行复位，以使其回到初始状态。
常用的复位电路有电源复位电路和手动复位电路。
根据实际需求选择适合的复位电路设计。
4. 电源电路：电源电路是提供给单片机和其他外围元件正常工作所需的电源。
一般情况下，可以选择直流稳压电源，确保所需的电压和电流稳定。
5. 外围元件：根据实际需求选择适合的外围元件，如LED指示灯、按键开关、显示屏、传感器等。
这些元件可以根据实际需求和接口规范进行选择和连接。
三、单片机最小系统的制作步骤1. 确定单片机型号：根据实际需求选择适合的单片机型号，并了解其引脚功能和特性。
2. 设计电路原理图：根据所需元件和单片机的引脚功能，设计电路原理图。
需要注意的是，尽可能设计一个简洁、紧凑和可靠的电路板。
3. PCB设计和制作：根据电路原理图进行PCB设计，然后通过刻蚀、印刷、铆接等工艺制作PCB板。
项目一：ARM最小系统的设计
项目一：ARM最小系统的设计一、项目描述➢熟悉嵌入式系统平台的设计规范➢熟悉构成嵌入式最小系统的电路模块➢掌握LPC2214芯片的嵌入式最小系统设计方法二、知识链接1．概述为了与本书配套的教学实验开发平台保持一致，该项目以NXP公司基于ARM7TDMI内核的总线开放式微处理器LPC2214为例，讲解ARM嵌入式最小系统的硬件电路设计方法。
LPC2214是一款可加密的、具有外部存储器接口的ARM芯片，配备零等待的256KB片内FLASH，16KB的SRAM，可简化系统设计，提高性能及可靠性。
芯片内部具有UART、IIC、SPI、PWM、ADC、定时器等众多外围部件和JTAG调试电路，功能强大。
144引脚LQFP封装，3.3V 和1.8V系统电源，内部PLL时钟调整，功耗更低。
2．电路原理说明◆电源电路LPC2214芯片要使用两组电源，I/O端口供电电源为3.3V，内核及片内外设供电电源为1.8V，所以整个系统设计为3.3V应用系统。
电路原理如图1.1所示。
首先，直流电源从接口X1输入，经过自恢复保险丝F1限流保护，然后由C1和C8进行滤波。
LDO芯片U1将电压转换成3.3V输出，LDO芯片U2将3.3V电压转换成1.8V输出。
二极管D1的作用是防止电源反接而损坏电路器件。
SPX1117系列的LDO芯片输出电流可达800mA，输出电压精度在±1%以内，还具有电流限制和热保护功能。
使用时，其输出端需要一个至少10μF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。
图1.1 电源电路原理图◆系统时钟电路LPC2214芯片可以使用外部晶振或外部时钟源，内部的PLL电路可调整系统时钟，使系统运行速度更快。
如果不使用片内PLL功能及ISP下载功能，外部晶振的频率范围是1～30MHz，外部时钟源的频率范围是1～50MHz；如果使用片内PLL功能及ISP下载功能，则外部晶振和外部时钟源的频率范围都为10～25MHz。
该最小系统的设计使用了11.0592MHz的外部晶振，电路如图1.2所示。
单片机最小系统的设计
真值表如下：
五、单片机系统的基本外设 RS232串行接口
术语解释：RS232接口是1970年由美国电子工业协 会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机 终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它 的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备 （DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
了解了锁存器的功能以后，就知道如何操 作板载LED了，首先将JP1用跳线器短路， 确保为LED提供工作电压。其次将锁存器 的LE端设置为低电平，最后往锁存器数据 输入端口D1-D8输入电平数据就可以了。 由于本电路采用的是共阳结构，只有当锁 存器输出为低电平的时候LED方可点亮， 反之高电平熄灭，设计程序的时候需注意 这点。
我们使用的51单片机需要在+5V的直流电的坏境下，才能够 稳定的工作（并不是所有的单片机都是工作在+5V，有的低 电压单片机的工作电压为3.3V，有的甚至更低）。而在直流 电源中，一般会有正电源和地两根线。单片机的接+5V的引
脚为40引脚VCC，而接地引脚为20引脚GND。
二、单片机系统的基本外设 键盘电路
本系统板采用动态显示的原理设计，电路如下： 其中JP2为数码管电源跳线，使用数码管时，必 须用跳线帽将其短路。Q2-Q9为PNP型扩流三 极管，为每位数码管公共端提供约80mA的电源。 R4-R11为三极管的基极偏流电阻，当B0-B7 端电压低于4.3V时，PNP管导通，为数码管提 供公共电压。74HC573为锁存器，功能在上一 章已经说明，在此不再赘述。74HC138为3-8 译码器，当一个选通端（E3）为高电平，另两个 选通端（E1)和/(E2)）为低电平时，可将地址 端（A0、A1、A2）的二进制编码在一个对应的 输出端以低电平译出。
ARM开发流程最小系统启动文件详解
ARM开发流程最小系统启动文件详解ARM（Advanced RISC Machine）是一种基于RISC架构的微处理器设计架构。
在嵌入式系统和移动设备领域，ARM处理器广泛应用。
ARM开发流程包括硬件设计、软件开发和调试等几个核心环节。
最小系统是指能够正常运行ARM处理器的最基本硬件系统，而启动文件则是在最小系统上运行的软件代码。
1.硬件设计：硬件设计是指根据具体应用需求设计ARM处理器系统的硬件部分。
这包括选择合适的ARM处理器芯片、外设及接口设计、电源设计、信号调试等。
2.软件开发：软件开发是针对ARM处理器所设计的硬件系统进行软件编程开发。
这包括选择适当的开发工具和编程语言，编写底层驱动程序、操作系统代码及应用程序等。
3.调试：调试是指在开发过程中解决问题和验证系统功能的过程。
这包括硬件调试和软件调试两个方面，通过使用调试工具和技术来检查和修复问题。
最小系统最小系统是指能够运行ARM处理器的最基本硬件系统。
它通常包括以下组成部分：1.ARM处理器：最小系统中的核心部件是ARM处理器，它是整个系统的中央处理单元。
2. 存储器：最小系统中需要包含足够容量的存储器，包括内部存储器（SRAM、ROM）和外部存储器（SDRAM、Flash），用于存储程序和数据。
3.外设接口：最小系统通常需要接入外部设备，如显示屏、键盘、鼠标等。
这需要通过各种接口，如UART、USB、I2C等实现。
4.时钟：最小系统需要提供时钟信号，用于ARM处理器的运行和各个设备的同步。
5.电源：最小系统需要提供合适的电源，以支持ARM处理器和其他设备的正常工作。
启动文件启动文件是在最小系统上运行的软件代码，用于初始化硬件、加载操作系统和应用程序。
它通常包括以下主要功能：1.硬件初始化：启动文件负责初始化最小系统中的各个硬件设备，例如设置时钟频率、初始化存储器、初始化外设等。
2.加载操作系统：启动文件负责将操作系统从存储器中加载到内存中，并进行必要的初始化配置，为后续的应用程序执行做准备。
ARM的开发步骤
ARM的开发步骤：看后开发思路会比较清晰了1、做个最小系统板：如果你从没有做过ARM的开发，建议你一开始不要贪大求全，把所有的应用都做好，因为ARM的启动方式和dsp或单片机有所不同，往往会遇到各种问题，所以建议先布一个仅有Flash,SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和复位信号的小系统板，留出扩展接口。
使最小系统能够正常运行，你的任务就完成了一半，好在ARM的外围接口基本都是标准接口，如果你已有这些硬件的布线经验，这对你来讲是一件很容易的事情。
2、写启动代码，根据硬件地址先写一个能够启动的小代码，包括以下部分：初始化端口，屏蔽中断，把程序拷贝到SRAM中;完成代码的重映射；配置中断句柄，连接到C语言入口。
也许你看到给你的一些示例程序当中，bootloader会有很多东西，但是不要被这些复杂的程序所困扰，因为你不是做开发板的，你的任务就是做段小程序，让你的应用程序能够运行下去。
3、仔细研究你所用的芯片的资料，尽管ARM在内核上兼容，但每家芯片都有自己的特色，编写程序时必须考虑这些问题。
尤其是女孩子，在这儿千万别有依赖心理，总想拿别人的示例程序修改，却越改越乱。
4、多看一些操作系统程序，在ARM的应用开放源代码的程序很多，要想提高自己，就要多看别人的程序，linux,uc/os-II等等这些都是很好的原码。
5.如果你是作硬件，每个厂家基本上都有针对该芯片的DEMO板原理图。
先将原理图消化。
这样你以后做设计时，对资源的分配心中有数。
器件的DATSHEET一定要好好消化。
6.如果做软件最好对操作系统的机理要有所了解。
当然这对软件工程师来说是小菜一碟。
但如果是硬件出身的就有点费劲。
问：做最小系统板是2层还是4层好？答：只有AT91可以用两层板，其他的最少4层；44b0的地和电源处理好也可用两层板；谈四层板和33欧电阻：选用四层板不仅是电源和地的问题，高速数字电路对走线的阻抗有要求，二层板不好控制阻抗。
实验5-制作单片机最小系统PCB
实验5 制作单片机最小系统PCB【目标】1．会利用向导规划电路板。
2．会修改元器件参数，比如引脚位置、封装等。
3．会对PCB板进行DRC操作和排除违规错误【练习】图5.1是单片机最小系统原理图，该系统包含了最简单的电源及保护电路、振荡电路、复位电路、发光二极管指示电路、ISP在线编程电路和一个40脚插针。
其中40脚插针将单片机的各路信号引出，可以扩展不同的应用电路。
本实验要求制作大小为3200mil X 2800mil的双面电路板，电源、地线宽度设置为30mil，其它线宽10mil。
电路中各元器件及其封装如表5.1所示。
图5.1单片机最小系统表5.1 单片机最小系统电路元件及其封装一览表序号库元器件名注释/参数值元器件封装所在库C1 Cap Plo1 10uF CAPPR1.5-4X5 Miscllaneous Devices.IntLibC2 Cap 30pF RAD-0.2 Miscllaneous Devices.IntLibC3 Cap 30pF RAD-0.2 Miscllaneous Devices.IntLibC4 Cap 0.01uF RAD-0.2 Miscllaneous Devices.IntLibC5 Cap Plo1 10uF CAPPR2-5X6.8 Miscllaneous Devices.IntLibR1 Res2 300 AXIAL-0.3 Miscllaneous Devices.IntLibR2 Res2 10K AXIAL-0.3 Miscllaneous Devices.IntLib VD1 LED1 LED LED-1 Miscllaneous Devices.IntLib VD2 Diode 1N4007 1N4007 DIODE-0.4 Miscllaneous Devices.IntLibU1 DS83C520-MCL DS83C520-MCL DIP-40B Dallas Microcontroller 8 - Bit.IntLib S1 SW-PB SW-PB SPST-2 Miscllaneous Devices.IntLibY1 XTAL XTAL BCY-W2/D3.1 Miscllaneous Devices.IntLibJP1 Header 6 Header 6 HDR1X6 Miscllaneous Connectors.IntLib JP2 Header 2 Header 2 HDR1X2 Miscllaneous Connectors.IntLib JP3 Connector 40 Connector 40 HDR2X20 Miscllaneous Connectors.IntLib【步骤】1．新建工程，绘制原理图文件如果不知道原理图中的元器件在哪个库，或者不会使用加载库操作，可以直接使用“查询”功能查找元器件，但要注意必须将查询范围改为“路径中的库”，路径必须定位到自己电脑上DXP2004安装文件夹中的Library。
ARM开发流程、最小系统、启动文件详解
种类繁多的复位芯片可以满足不同工作电压和不同复位方式的 系统，这里仅介绍其中部分。
注意：复位芯片的复位门槛的选择至关重要，一般应当选择微控制 器的IO口供电电压范围为标准。LPC2000这个范围为：3.0V～3.6V， 所以选择复位门槛电压为2.93V，即电源电压低于2.93V时产生复位 信号。
1
2
3
POWE R(9V)
C4
1 04
模拟电源
U4 LM2 57 5 1 VIN
C1 4 70 u F/3 5V
4 F EEDB AC K
2 OUTPUT
L1
3 30 u H/1 A D2 1 N58 1 9
C3
2 20 u F/3 5V
+5V
C2 1 04
/O N O3GFNFD 5
开关电源
周立功单片机
6.2.5 调试接口设计
时钟系统
调试测试接口
供电系统 (电源)
嵌入式控制器 存储器系统
复位及其 配置系统
型号
电压
LPC210x LPC213x/214x LPC22xx/21xx
3.3V
数字电源
模拟电源
V3.3 V3.3D V3.3DLeabharlann 无 V3.3A V3.3A
1.8V
数字电源
模拟电源
V1.8 无 V1.8D
无 无 V1.8A
周立功单片机
6.2.2 电源设计
1.分析需求
（2）系统需求 主要考虑是否需要将数字电源和模拟电源分开。
周立功单片机
6.2.4 复位电路设计
单片机最小系统的设计与制作
设计课题题目：单片机最小系统的设计与制作一、设计任务与要求自制一套单片机最小系统，具有显示和键盘输入，并设计该系统具有实现时钟、温度测量。
1．显示日期功能（年、月、日、时、分、秒以及星期）。
2．可通过按键随时调整年、月、日或时、分、秒。
3．可显示温度。
二、系统设计方案方案一、最小系统以51单片机为核心，其包括复位电路、晶振电路、按键电路、显示电路等。
外围电路可以利用单片机控制温度传感器DS18B20进行实时的温度检测，并在其中加入DS1302时钟芯片以获取时间，利用按键进行随时的时间调节。
系统框图：DS18B20通过一条I/O接口与单机机相连进行温度的读与写操作，DS1302与I /O 接口相连获取时间，通过按键的扫描进行时间的调节，并在LCD1602上显示。
三、单元电路分析与设计1．晶振电路单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。
引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。
外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。
对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。
因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为30pF。
2.复位电路复位是由外部的复位电路来实现的。
片内复位电路是复位引脚RST通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式，此电路系统采用的是按键手动复位电路，高电平时复位。
当时钟频率选用12MHz时，C取10μF，R约为1K。
3.按键电路因为本设计需要的键盘比较少，所以采用独立式键盘。
在键盘的应用中，需要解决键盘消抖的问题，一般使用的是软件消抖的方法。
加10k的上拉电阻用来提高抗干扰能力。
其中K1是复位键，K2、K3个是调整时间增加、减少的键，K4是切换年、月、日及时、分、秒的显示状态并在所切换的显示状态下配合加减两个键调整时间。
ARM最小系统
ARM最小系统从今天开始，我算是从头开始来学习嵌入式linux了，之前都走过了，arm裸板程序设计，linux 内核分析，linux系统程序设计，驱动程序设计每个阶段都只是浅尝辄止，总算是把整个嵌入式的学习流程有了一个大致的概念，那么从今天开始就开始对每个阶段进行细致、深入的学习。
对前面学习的总结我把接下来的学习分为如下的几个阶段：1：c语言功底2：arm裸板程序设计3：linux系统程序设计。
4：嵌入式linux环境的搭建：5：linux驱动程序设计。
6：linux内核学习。
而这里我就开始从arm裸板程序设计开始学习，这个阶段的学习的主要目的有：(1):精通arm 板级资源以及外围硬件资源（2）：精通电路图的阅读，（3）：芯片手册的阅读能力。
下面开始这个阶段的第一个内容的学习arm最小系统想起以前学习单片机的时候或者是用单片机做一个东西的时候总是先做一个最小系统，最小系统能够跑起来了然后再开始后面的工作。
这个阶段叫做arm裸板程序设计，其实质就是将arm 也当作一个单片机来用。
回想一下51的最小系统：电源，晶振，复位电路。
arm的最小系统是什么呢，估计也差不多，在网上找到一个周立功的资料。
看后之后将其总结一下，然后再分析一下我的hf44b0和mini2440板子。
一：arm最小系统概述学习arm从最小系统开始这绝对是一个正确的选择，这也是周立功力捧的方法。
和51相比就多了存储系统和调试系统。
电源、时钟、复位电路、存储系统、调试系统。
二：电源设计从我的mini2440原理图中可以看到有上面的三个关于电源的降压电路，从外部接的变压器过来都是5v，三个变压芯片分别输出：3.3，1.8，1.25.在原理图中跟踪三个电源的去处。
看以看到1.25是接到了cam era芯片上，先不深究这个。
1.8则接到了cam era的插槽上，不太明白这是做什么的。
3.3接的就多了，让我懂点的就是接在了2440的电源脚上。
ARM的最小系统构架
S3C44B0X的最小系统构架一、前言ARM7TDMI是世界上广泛使用的32位嵌入式RISC处理器，是目前用于低端的ARM处理器核。
它的高性能，低功耗，廉价和精简的程序代码一直是市场上的领先者。
ARM公司研发了针对ARM图形化的编译器，连接器和调试器，这为整个嵌入式系统的开发调试提供了较好的环境。
Samsung S3C44B0微处理器是三星公司提供的高性价比和高性能的微控制器解决方案，它使用ARM7TDMI核，从SamsungS3C4510B停产后，SamsungS3C44B0X 更成为同类芯片的主流。
现今许多嵌入式系统要实现复杂的功能都需要操作系统支持，有了操作系统的支持，编写特定的应用程序就比较容易了。
本文以uClinux最新源代码包为基础，修改代码以适合S3C44B0X的系统，包括启动程序bootloader，Linux内核源代码修改，根文件系统的定制。
二、硬件架构一个最小的嵌入式系统包括以下几个部分：CPU、SDRAM、FLASH。
但为了调试方便本文介绍的系统带了网口和串口，网口用于传输数据大批量数据，串口用于传输字符数据，这样就可以和主机通信了。
硬件框图如图1所示。
图1系统硬件框图系统实验板主要芯片(CPU，UART，FLASH(ROM)，ETHERNETSDRAM)，管脚连接如图2所示。
图2 S3C44B0X与SDRAM，Flash，以太网口，串口的连接图三、软件架构基于uClinux的嵌入式系统软件一般由三部分构成：启动程序(bootloader)、内核文件(kernel)、根文件系统(rootfs)。
uClinux源代码包含程序库，Linux内核和根文件系统所需要的应用程序源代码，而启动程序要自己编写。
启动程序先初始化CPU，然后引导uClinux操作系统，操作系统引导起来后会加载根文件系统，加载根文件系统有几种方式，这里采用blockmemory技术(可以避免在启动时传递内核rootfs位置的参数)。
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1．做个最小系统板：如果你从没有做过ARM的开发，建议你一开始不要贪大求全，把所有的应用都做好，因为ARM的启动方式和dsp或单片机有所不同，往往会遇到各种问题，所以建议先布一个仅有Flash,SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和复位信号的小系统板，留出扩展接口。
使最小系统能够正常运行，你的任务就完成了一半，好在ARM的外围接口基本都是标准接口，如果你已有这些硬件的布线经验，这对你来讲是一件很容易的事情。
[!21ki@][@21ki!]
2．写启动代码，根据硬件地址先写一个能够启动的小代码，包括以下部分：[!21ki@][@21ki!]
初始化端口，屏蔽中断，把程序拷贝到SRAM中;完成代码的重映射；配置中断句柄，连接到C语言入口。
也许你看到给你的一些示例程序当中，bootloader会有很多东西，但是不要被这些复杂的程序所困扰，因为你不是做开发板的，你的任务就是做段小程序，让你的应用程序能够运行下去[!21ki@][@21ki!]
3．仔细研究你所用的芯片的资料，尽管ARM在内核上兼容，但每家芯片都有自己的特色，编写程序时必须考虑这些问题。
尤其是女孩子，在这儿千万别有依赖心理，总想拿别人的示例程序修改，却越改越乱。
[!21ki@][@21ki!]
4．多看一些操作系统程序，在ARM的应用开放源代码的程序很多，要想提高自己，就要多看别人的程序，linux,uc/os-II等等这些都是很好的原码。
[!21ki@][@21ki!]
6.如果你是作硬件，每个厂家基本上都有针对该芯片的DEMO板原理图。
先将原理图消化。
这样你以后做设计时，对资源的分配心中有数。
器件的DATSHEET一定要好好消化。
[!21ki@][@21ki!]
7.如果做软件最好对操作系统的机理要有所了解。
当然这对软件工程师来说是小菜一碟。
但如果是硬件出身的就有点费劲。
[!21ki@][@21ki!]
问：做最小系统板是2层还是4层好？[!21ki@][@21ki!]
答：只有AT91可以用两层板，其他的最少4层；44b0的地和电源处理好也可用两层板；[!21ki@][@21ki!]
[!21ki@][@21ki!]
谈四层板和33欧电阻：[!21ki@][@21ki!]
选用四层板不仅是电源和地的问题，高速数字电路对走线的阻抗有要求，二层板不好控制阻抗。
33欧电阻一般加在驱动器端，也是起阻抗匹配作用的；布线时要先布数据地址线，和需要保证的高速线；[!21ki@][@21ki!]
在高频的时候，PCB板上的走线都要看成传输线。
传输线有其特征阻抗，学过传输线理论的都知道，当传输线上某处出现阻抗突变(不匹配)时，信号通过就会发生反射，反射对原信号造成干扰，严重时就会影响电路的正常工作。
采用四层板时，通常外层走信号线，中间两层分别为电源和地平面，这样一方面隔离了两个信号层，更重要的是外层的走线与它们所靠近的平面形成称为“微带”(microstrip) 的传输线，它的阻抗比较固定，而且可以计算。
对于两层板就比较难以做到这样。
这种传输线阻抗主要于走线的宽度、到参考平面的距离、敷铜的厚度以及介电材料的特性有关，有许多现成的公式和程序可供计算。
[!21ki@][@21ki!] 33欧电阻通常串连放在驱动的一端(其实不一定33欧，从几欧到五、六十欧都有，视电路具体情况) ，其作用是与发送器的输出阻抗串连后与走线的阻抗匹配，使反射回来(假设解收端阻抗没有匹配) 的信号不会再次反射回去(吸收掉)，这样接收端的信号就不会受到影响。
接收端也可以作匹配，例如采用电阻并联，但在数字系统比较少用，因为比较麻烦，而且很多时候是一发多收，如地址总线，不如源端匹配易做。
[!21ki@][@21ki!]
这里梭说的高频，不一定是时钟频率很高的电路，是不是高频不止看频率，更重要是看信号的上升下降时间。
通常可以用上升(或下降) 时间估计电路的频率，一般取上升时间倒数的
一半，比如如果上升时间是1ns，那么它的倒数是1000MHz，也就是说在设计电路是要按500MHz的频带来考虑。
有时候要故意减慢边缘时间，许多高速IC其驱动器的输出斜率是可调的。