基于ARM的硬件系统设计：IP协议与接口详细解析

"该资源是北京航空航天大学关于嵌入式系统课程的一份课件，重点关注基于ARM架构的硬件系统设计，特别是第五章内容，涵盖了IP网际协议、存储器接口、网络接口、I/O接口、人机交互接口以及其他通信接口的设计。" 在深入探讨基于ARM的硬件系统设计之前，首先理解IP网际协议至关重要。IP是TCP/IP协议栈的核心，它位于网络层，负责在不同网络之间传输数据包。所有的TCP、UDP、ICMP以及IGMP数据都封装在IP数据包中进行传输。一个IP数据包的最大长度为65535字节，其中包括一个32位的头部，以及分别记录源IP和目标IP地址的32位字段。在嵌入式系统中，为了简化设计，通常会设定IP数据包的长度等于数据链路层的数据长度。 接下来，课件详细介绍了基于ARM920T内核的S3C2410芯片的硬件系统设计。这个系统包括了存储器接口、网络接口、I/O接口等多个组成部分。存储器接口设计上，S3C2410有8个Bank，每个Bank可支持128MB的地址空间，总容量可达1GB。Bank0支持16/32位总线宽度，其余Bank可以通过编程选择8/16/32位宽度。存储器的配置灵活性很高，比如Bank6和Bank7的地址分布、Bank0的总线宽度配置以及不同类型的存储器如ROM、SRAM、SDRAM的连接方法都有详尽的示例。 网络接口设计涉及到ARM芯片如何处理网络通信。尽管具体内容未详细展开，但可以推测会涵盖如何配置和使用芯片的网络控制器来处理TCP/IP协议栈中的数据包，包括物理层的以太网接口和MAC地址处理等。 I/O接口设计则可能涉及GPIO（通用输入输出）和其他外设的连接，如串口、USB设备、LCD驱动、音频电路、PCMCIA、IDE/CF卡、SD卡接口以及电机控制等。这些接口设计对于实现设备的功能性和扩展性至关重要。 人机交互接口设计通常包括显示屏、触摸屏、键盘、鼠标等，用于提供用户友好的操作界面。这部分内容可能会讲述如何利用S3C2410的特性来实现这些功能。 其他通信接口设计可能涵盖了如NAND和NOR闪存等非易失性存储器的接口。NOR和NAND闪存各有优缺点，NOR读取速度快，适合代码执行，而NAND写入和擦除速度快，更适合大容量数据存储。它们的接口设计和访问方式也有所不同，NOR具有线性寻址和SRAM接口，而NAND使用复用接口，需要多次寻址来存取数据。 总结来说，这份课件全面讲解了基于ARM的嵌入式系统硬件设计的关键方面，从网络通信到存储器管理，再到外设连接和人机交互，为理解和设计这类系统提供了丰富的知识。