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开发板 更新时间:2011-05-29 04:10

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开发板是基于单片机来进行系统开发的电路板,通常是由开发者根据具体需要来定制或者设计的。开发板是一套硬件系统,包括了CPU、存储器、输入设备、输出设备、数据通路和外部资源接口等。

开发板的接口介绍

  • 接口               标号说明                备注

    ISP 程序烧录专用接口连接USBASP       实现ATmega16 程序烧录

    JTAG JTAG 仿真器接口连接JTAG 仿真器       实现硬件仿真

    RS232 串行通讯接口同 PC 进行串行通讯实验(USB,5V[_]DC,5V[_]input 三选其一)

    USB 供电接口使用 USB 延长线       实现PC 给开发板供电(USB,5V[_]DC,5V[_]input 三选其一)

    5V[_]DC DC 适配器接口外接5V 直流电源适配器(USB,5V[_]DC,5V[_]input 三选其一)

    5V[_]input 5V 直流电源接口插针设计       方便使用其他目标板板载5V 电源给开发板供电

    PS2 键盘鼠标接口实现开发板与键盘鼠标的通讯实验

    RS232-TTL USB-TTL 接口专为PC 没有串口的朋友设计       实现USB 接口同开发板实现串口通讯

    BT DS1302 外部供电外部电源输入接口       开发板掉电时       DS1302 仍然继续工作(左+右-)

    电源输出电源输出接口

    引出5V, ADJ       GND,实现开发板电源外用

    ADJ 为可调的电压输出       取自ADC 转换单元所用的电位器R32

    Power switch 电源开关避免频繁插拔供电线缆       特别设计开发板电源开关

    LCD1602 16*2 字符液晶屏插装方向:左边为1 脚       右边为16 脚(短接帽放置在LCD[_]CS 左侧2 针上)

    LCD12864 128*64 图形液晶屏插装方向:左边为20 脚       右边为1 脚(短接帽放置在LCD[_]CS 右侧2 针上)

开发板的结构介绍

  • (1)嵌入式微处理器

    嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。

    嵌入式微处理器的指令系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。

    嵌入式微处理器有各种不同的体系,即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度,或集成了不同的外设和接口。据不完全统计,目前全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。

    (2)存储器

    嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器。

    Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时,微处理器尽可能的从Cache中读取数据,而不是从主存中读取,这样就大大改善了系统的性能,提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是:减小存储器(如主存和辅助存储器)给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快,实时性更强。在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内,可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。

    主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器,用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部,其容量为256KB~1GB,根据具体的应用而定,一般片内存储器容量小,速度快,片外存储器容量大。常用作主存的存储器有:ROM类 NOR Flash、EPROM和PROM等。RAM类 SRAM、DRAM和SDRAM等。其中NOR Flash 凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点,在嵌入式领域内得到了广泛应用。

    辅助存储器

    辅助存储器用来存放大数据量的程序代码或信息,它的容量大、但读取速度与主存相比就慢的很多,用来长期保存用户的信息。嵌入式系统中常用的外存有:硬盘、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。

    (3)通用设备接口和I/O接口

    嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口,如A/D、D/A、I/O等,外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能,它可以在芯片外也可以内置芯片中。外设的种类很多,可从一个简单的串行通信设备到非常复杂的802.11无线设备。

    目前嵌入式系统中常用的通用设备接口有A/D(模/数转换接口)、D/A(数/模转换接口),I/O接口有RS-232接口(串行通信接口)、Ethernet(以太网接口)、USB(通用串行总线接口)、音频接口、VGA视频输出接口、I2C(现场总线)、SPI(串行外围设备接口)和IrDA(红外线接口)等。

开发板的应用

  • 开发板广泛应用在手持多媒体播放器、智能手机、汽车多媒体、车载信息娱乐、MID、智能本、上网本、平板电脑、工业控制系统等产品方案。

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