ARM微处理器硬件系统设计：从概述到接口

"微处理器系统结构与嵌入式系统设计，重点讲述基于ARM微处理器的硬件系统设计，包括系统设计概述、常用微处理器介绍、最小硬件系统构成、人机交互接口以及通信接口。课程由自动化工程学院测试技术及仪器研究所的肖寅东主讲，并提供相关联系方式。" 在嵌入式系统设计中，基于ARM微处理器的硬件系统设计是一项关键任务。ARM（Advanced RISC Machines）微处理器因其高效能和低功耗特性，广泛应用于各种嵌入式领域。本章节首先介绍了基于ARM微处理器的系统设计概述，强调了在设计过程中选择合适的微处理器内核的重要性。 第二部分，讲解了基于ARM内核的一些常见微处理器，如飞思卡尔的i.MX27、三星的S3C2440A等。这些处理器各有特点，适用于不同的应用场景。例如，三星的S3C系列微处理器，涵盖了从ARM7TDMI到ARM926EJ-S再到ARM1176JZF的不同内核，分别在性能、功耗和成本之间取得了平衡，适用于手持设备和消费类电子产品。 接着，讨论了ARM微处理器的最小硬件系统，包括电源管理、时钟电路、复位机制、存储器配置以及调试接口。电源和时钟是系统运行的基础，复位确保系统稳定启动，存储器分为ROM和RAM，用于存储程序和数据，调试接口如JTAG或SWD用于开发阶段的程序调试。 在人机交互接口方面，课程提到了键盘与LED接口、LCD显示接口以及触摸屏接口的设计。这些接口使得用户能够方便地输入指令和查看反馈信息，是嵌入式设备用户界面的重要组成部分。 通信接口部分，讲解了串行通信接口，如UART、SPI和I2C，以及其他接口如USB、Ethernet等，这些都是设备间数据传输的关键通道。 课程最后还布置了相关习题，包括选择题和思考题，以帮助学生巩固所学知识。通过这样的教学，学生将能够理解和掌握如何设计和构建一个基于ARM微处理器的完整嵌入式硬件系统。