1嵌入式系统实验环境介绍

《嵌入式系统》课程实验指导书

第一部分实验教学系统硬件介绍

第二部分Embest IDE集成开发环境使用说明

第三部分实验指导

第一部分实验教学系统硬件介绍

1.1教学系统的硬件电路

Embest S3CEV40开发板是实验系统的主要硬件平台，它是英蓓特公司开发的一款全功能ARM开发板，基于Samsung公司的S3C44B0X处理器(ARM7TDMI)，资源丰富。硬件系统包含了嵌入式系统开发应用所需的大部分设备，如串口、以太网口、USB口、音频输出、LCD及TSP触摸屏、4*4的小键盘、固态硬盘、大容量的Flash和SDRAM等等。用户不仅可以在该硬件平台上完成实验系统提供的实验例子，还可以参考该平台设计自己的目标系统。

该硬件平台如下图所示：

图1-1 实验系统硬件平台

Embest S3CEV40开发板的基本资源如下：

●电源：外部5V电源供电或者由USB接PC供电,电源指示LED以及500mA保

险丝

●1M×16bit Flash

●4×1M×16bit SDRAM

●4Kbit IIC BUS的串行EEPROM

●2个串口，其中一个为简单接口，一个为全接线接口，可跳接RS232 MODEM

●复位开关

●两个中断按钮，两个LED

●外部IDE硬盘接口

●LCD及TSP触摸屏接口

●20针JTAG接口

●USB连接器

●4×4键盘接口

●4个2×20PIN CPU扩展接口

●10M 以太网接口

●8段数码管

●MICROPHONE输入口

●IIS音频信号输出口，可接双声道SPEAKER

●固态硬盘16M×8bit

●320*240 带触摸功能的显示屏

Embest ARM教学系统主要功能模块如图1-2 所示：

图1-2 Embest S3CEV40功能模块

1、存储系统

实验系统上的存储系统包括一片1M×16bit的Flash（SST39VF160）和一片4M×16bit 的SDRAM（HY57V65160B）。

Flash连接电路如图1-3所示，处理器是通过片选nGCS0与片外Flash芯片连接。由于是16bit的Flash，所以用CPU的地址线A1-A20来分别和Flash的地址线A0-A19连接。Flash 的地址空间为0x00000000～0x00200000。

图1-3 Flash连接电路

SDRAM连接电路如图1-4所示，SDRAM分成4个BANK，每个BANK的空量为1M×16bit。BANK的地址由BA1、BA0决定，00对应BANK0，01对应BANK1，10对应BANK2，11对应BANK3。在每个BANK中，分别用行地址脉冲选通RAS和列地址脉冲选通CAS进行寻址。本开发板还设置跳线，可以为用户升级内存容量至4×2M×16bit。对于8M的SDRAM，0欧姆电阻接在R1,R3处，R2,R4空着，即BA0,BA1分别接到CPU的A21,A22上;行列地址线宽度各为A1~A11，地址空间为4×210×210，从0x0C000000～0x0C3FFFFF。对于16M的SDRAM，0欧姆电阻接在R2,R4处，R1,R3空着，即BA0,BA1分别接到CPU的A22,A23上;行列地址线宽度各为A1~A12。地址空间为4×211×211，从0x0C000000～0x0C7FFFFF。SDRAM由MCU专用SDRAM片选信号nSCS0选通。

图1-4 SDRAM 连接电路

2、 串行接口

串行接口电路如图1-5所示，实验系统提供两个串口（DB9）。其中UART1为主串口，可与PC 或MODOM 进行串行通迅。由于S3C44B0X 未提供DCD(载波检测)、DTR （数据终端准备好）、DSR(数据准备好)、RIC （振铃指示）等专用I/O 口，故用MCU 的通用I/O 口替代。

UART0只采用二根接线RXD 和TXD ，因此只能进行简单的数据传输及接收功能。全接口的UART1采用MAX3243E 作为电平转换器，简单接口的UART0则采用MAX3221E 作为电平转换器。

图1-5 串口电路

3、八段数码管

实验系统使用了一个八段数码LED，该数码管是共阳极的，低电平信号使LED点亮。CPU 数据总线DA TA(0~7)经74LC573驱动器对数码管进行驱动。其片选信号由CPU的nGCS1及3个地址线A20、A19、A18经过译码器生成的CS6选通信号选通，而8-SEG的内容则由CPU低八位数据线决定。

图1-6八段数码管

4、4×4 键盘电路

键盘接口电路如图1-7所示，板上扩展了一个4×4行列式矩阵键盘接口。该键盘是采用中断扫描的方式进行工作，行线选用了4个数据线，列线选用了4个地址线。行线接上拉电阻保持高电平，并通过与门74HC08将输出信号与MCU的中断EXINT1连接；列线接下拉电阻保持低电平。当有键盘按下时，该行线被拉为低电平，使得EXINT1输入也为低电平，MCU产生中断。中断产生后通过对键盘的行和列进行扫描的方法可以计算出是哪个键按下，并跳到相应的键盘处理程序中去。芯片74HC541是通过片选信号nGCS3来选通的，这样可以保证在键盘不使用的情况下MCU读不到行线的输入信息。

5、电源、复位、时钟电路和JTAG接口

实验系统是采用DC 5V稳压电源进行供电，电源输入后经过两个稳压芯片分别产生3.3V 和2.5V的电压，给MCU的I/O和ARM内核供电；

实验系统上接了一个系统复位按钮RESET，按下该按钮即可使系统复位；

实时时钟是通过MCU外接32.768KHz晶振和工作供电电路实现；

实验系统使用的20脚标准JTAG接口连接电路如图1-6所示。