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EL-ARM-830+实验指南:ARM920T平台实战教程
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更新于2023-03-16
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EL-ARM-830+实验指导书是一份针对ARM920T内核的三星S3C2410芯片的综合教学实验手册。该实验系统旨在帮助学生深入了解ARM架构的各个方面,包括硬件资源的利用、软件开发环境的配置以及操作系统级编程。课程内容涵盖多个层次,从基础的ARM汇编语言和C语言编程到高级的系统级实验。 第一章介绍了实验系统的资源,包括CPU型号、主要硬件组件如ADC、UART、DMA、触摸屏、音频模块等,以及用于开发的ADS1.2开发环境。这为后续实验提供了坚实的基础。 第二章着重于基于ARM的编程实验,包括创建和配置开发环境、编写基本的汇编和C语言程序,以及处理硬件初始化和通信功能。例如,实验二至八分别涉及汇编语言、C语言程序设计、硬件Boot程序、I/O接口、中断管理、DMA传输和串口通信等关键技能。 第三章扩展到了基于uCOSII操作系统的实验。学生将学习如何移植操作系统内核、编写串口和LCD驱动,以及实现小型GUI应用程序。这有助于培养操作系统的理解和实际应用能力。 第四章则转向Linux操作系统实验,内容涵盖了Linux环境的搭建、BootLoader、系统移植、内核与文件系统管理、驱动程序(如键盘、LCD、网络等)的编写,以及实用的应用程序开发,如网络应用、多媒体处理和时钟驱动等。这些实验让学生接触到实际的嵌入式Linux开发流程。 通过这一系列的实验,学生能够逐步掌握从底层硬件操作到上层应用开发的技能,提升对ARM平台的理解,并为今后的嵌入式系统设计和开发打下坚实基础。此外,手册还包含如何使用烧写工具JFlash-s3c2410来装载程序的实用指南,确保了实验过程的完整性。
资源详情
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EL - ARM - 830+实验指导书 16
序号
代号 含义 IO 备注
56 VD14 液晶数据 14 O CPU 引脚
57 VD15 液晶数据 15 O CPU 引脚
58 VD3 液晶数据 3 O CPU 引脚
59 VD4 液晶数据 4 O CPU 引脚
60 VD5 液晶数据 5 O CPU 引脚
61 VD6 液晶数据 6 O CPU 引脚
62 VD7 液晶数据 7 O CPU 引脚
63 TSMX 接触摸屏 XN 脚 O CPU 引脚
64 TSMY 接触摸屏 YN 脚 O CPU 引脚
65 TSPY 接触摸屏 YP 脚 O CPU 引脚
66 TSPX 接触摸屏 XP 脚 O CPU 引脚
67 VM-VDEN 液晶电压控制信号 I
68 VF-VS 液晶桢时钟 O
69 VL-HS 液晶线时钟 O
70 VCLK 液晶位时钟 O
71 VD0 液晶数据 0 O
72 VD1 液晶数据 1 O
73 VD2 液晶数据 2 O
74 VD3 液晶数据 3 O
75 VD4 液晶数据 4 O
76 VD5 液晶数据 5 O
77 VD6 液晶数据 6 O
78 VD7 液晶数据 7 O
79 GND 地
80 GND 地
表 1-9
1.3 实验箱底板的资源介绍
1. 概述
实验箱底板上的资源丰富,具体的实验单元有:LCD 模块,触摸屏模块,语音单元模
块,串口 2 模块,USB 设备模块,电源模块,数字输入输出模块,键盘模块,CPLD 烧写模
块,键盘数码管模块,SD(MMC)卡模块,A/D 转换模块,信号源发生器模块。以及 PS2 鼠
标键盘接口, Tech_V 总线接口,E_LAB 总线接口等等。
实验箱上的底板详细具体资源见表 1-10。
EL - ARM - 830+实验指导书 17
单元名称 关键控制芯片 功能 备注
LCD 模块
S3C2410 内置 LCD
控制器
液晶显示 640x480,8.4 吋,65536 色
触摸屏模块 ADS7843 完成触摸响应
ARM9 实验不使用该芯片,使
用 CPU 集成的控制器
语音模块 UDA1341TS 语音模拟信号采集
采样率最高 48KHz;
串口 1 模块 MAX3232CPE
完成与 PC 机的串行
数据的转换
最高串行通信率为 115200
bps.
USB 设备模块 PDIUSBD12
完成 PC 机与实验箱
的 USB 通信控制
USB1.1
键盘数码管模块
HD7279A
中断请求,数码管
显示
4X4 键,8 位数码管
数字输入输出模
块
74LS273,244
完成数据锁存,数
据发送
8 位数据
SD(MMC)卡模块
W86L388D
SD(MMC)卡命令的
发送,数据的读取
最高时钟 25MHz
A/D 转换模块
S3C2410 内置 A/D
转换器
采集模拟信号 10 位 8 路
E_LAB 总线接口 留有扩展接口,有扩展板。
信号源模块 自动产生信号源
100Hz 的方波和正弦波及 6
个时钟信号
(2MHz—62.5KHz)
电源模块 5V,+12V,-12V
PS2 鼠标键盘接
口
硬件扩展口(有扩展板)
Tech_V 总线接口
留有扩展接口,有扩展板。
PS2 键盘鼠标控
制模块
AT89C2051
扩展出标准的键盘鼠标插
孔
表 1-10
2. 底板资源的具体介绍
EL - ARM - 830+实验指导书 18
1)模拟输入输出接口单元
8bit 的数字量输入(由八个拔码开关产生或插孔),通过 SI0---SI7 跳线位控制
连接至 74LS244 缓冲;8bit 的数字量输出通过 74LS273 锁存输出(八个 LED 灯显示及
插孔)。输入开关拔至 L 处,表示输入一个 2 进制的“0”值,至 H 处,表示输入一个
2 进制的“1”值, I0—I7 为 244 输入口,O0—O7 为 273 输出口。
2)键盘数码管模块
键盘接口是由芯片 HD7279A 控制的,HD7279A 是一片具有串行接口的,可同时驱
动 8 位共阴式数码管或(64 只独立 LED)的智能显示驱动芯片,该芯片同时还可连接
多达 64 键的键盘矩阵,单片即可完成 LED 显示,键盘接口的全部功能。HD7279A 内部含
有译码器,可直接接受 BCD 码或 16 进制码,并同时具有 2 种译码方式。此外,还具
有多种控制指令,如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。HD7279A 具有片选信号,
可方便地实现多于 8 位的显示或多于 64 键的键盘接口。在该实验系统中,仅提供了
16 个键。
3)USB 设备模块
USB 设备模块,采用了飞利浦的 USB 设备控制芯片 PDIUSBD12,该芯片遵从 USB1.1
规范,最高通信率 12Mbps,该单元位于实验箱的左下角。D3 为通信状态指示灯。使
用外部中断 4 来响应中断请求。
4)串口 1 模块
串口 1 模块,采用了美信的 MAX3232CPE 芯片,通过它可以把 PC 的电信号转换成
实验箱可以使用的信号,它的最高串行通信波特率为 115200bps.
5)音频模块
语音的模拟信号的编解码采用了 UDA1341TS 芯片。该芯片有两个串行同步变换通
道、D/A 转换前的差补滤波器和 A/D 变换后的滤波器。其他部分提供片上时序和控制
功能。芯片的各种应用配置可以通过芯片的三根线,由串行通信编程来实现。主要包
括:复位、节电模式、通信协议、串行时钟速率、信号采样速率、增益控制和测试模
式、音质特性。最大采样速率 48kb/s。
语音处理单元由 UDA1341TS 模块、输出功率模块组成。语音的模拟信号经过偏置
和滤波处理后输入到语音的编解码芯 UDA1341TS 中,UDA1341TS 以 IIS 的语音格式送
EL - ARM - 830+实验指导书 19
入 S3C2410 中,S3C2410 可以处理也可以不处理该信号,把它保存起来,也可用 DMA
控制而不经过 CPU 处理,直接实时的采集,然后实时的播放出去。
音频信号通过 D/A 转换后输出,经过一次功率放大,然后可以推动功率为 0.4W 的板
载扬声器,也可以接耳机输出。如图 1-3。
语音处理单元原理框图
图 1-3
语音处理单元接口说明:
LINE_IN:音频输入端子,可输入 CD、声卡、MP3 等语音信号。
MIC:音频输入端子,麦克风等语音信号。
SPEAKER:音频输出端子,可接耳机、音箱。
语音处理单元旋钮说明:
“SPEAKER_R”:
逆时针旋转 右声道音量变大
顺时针旋转 右声道音量变小
表 1-11
“SPEAKER_L”:
逆时针旋转 左声道音量变大
顺时针旋转 左声道音量变小
表 1-12
音
频
输
入
UDA1341TS
偏
置
滤
波
处
理
功
率
放
大
音
频
输
出
S 3 C 24 1 0
EL - ARM - 830+实验指导书 20
6)LCD 模块
本实验系统仅选用了LCD液晶显示屏,LCD的控制器使用S3C2410的内部集成的控
制器,LCD屏选用的是8.4吋,6400X480像素,65536色的彩屏。电源操作范围宽(2.7V
to 5.5V);低功耗设计可满足产品的省电要求。
其中,可调变位器VR2用于调节LCD屏色彩的对比度,产品出厂时,已设定成在室温下
较好的对比度,当因温度低或高等因素显示不正常时,可适当调节VR2到合适的色彩。
一般请不要调整。
“VR2”:
逆时针旋转 LCD 屏变亮
顺时针旋转 LCD 屏变暗
表 1-13
“LCD_ON/OFF”按键,控制着 LCD 屏的电源,是电源的开关。
7)触摸屏模块
S3C2410 内部具有触摸屏控制器,在底板跳线是 ARM9 的时候,触摸屏直接与
S3C2410 连接,由 CPU 直接控制。
8)SD(MMC)卡单元
SD(MMC)卡单元,采用了华邦公司的 W86L388D 的 SD(MMC)卡的控制器,它
的最高时钟率为 25MHz,能够使用 1 线或 4 线传输数据及指令,它通过初始化配置能够
使用 MMC 卡。CPU 通过给其相应的寄存器中写入控制命令,来驱动它读写 SD(MMC)
卡,从 SD(MMC)卡中读取的数据通过与 CPU 相连的 16 位数据总线,发送给 CPU 处理。
SD(MMC)卡与 CPU 的是通过中断方式来进行应答的,W86L388D 的中断控制器则显示
SD(MMC)卡的各种中断请求,CPU 只须读取其状态,就能判断对 SD(MMC)卡进行如
何处理。其原理如图 1-4。D12,通信状态指示灯,D13 卡识别指示灯。
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