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嵌入式汽车检测装置的设计与实现.pdf
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上传时间: 2019-07-23
详细说明： 随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术获得广阔的发展空间，工业控制领域也进行着一场巨大的变革，以32 位高端处理器为平台的实时嵌入式软硬件技术将应用在工业控制的各个角落。嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。微电子技术的发展，大规模集成电路集成度和工艺水平的不断提高，计算机系统、特别是嵌入式系统设计发生了重大变化。处理器的速度越来越快，海量存储器不断推陈出新，各种新技术、新概念的不断引入，使嵌入式系统开发与设计变得越来越复杂。本文结合基于ARM 嵌入式汽车安全性能检测装置的设计与实现对整个系统开发过程进行探讨。 嵌入式系统开发的硬件平台 的选择主要是嵌入式处理器的选择。在一个系统中使用什么样的嵌入式处理器内核主要取决于应用的领域、用户的需求、成本问题、开发的难易程度等因素。确定了使用哪种 嵌入式处理器内核以后，接下来就是结合实际情况，考虑系统外围设备的需求情况，选择一款合适的处理器。下面列出了通常考虑系统外围设备的思路。 ①总线的需求; ②有没有通用串行接口; ③是否需要USB 总线; ④有没有以太网接口; ⑤系统内部是否需要I2C 总线、SPI 总线; ⑥音频DPA 连接的IIS 总线; ⑦外设接口; ⑧系统是否需要APD 或者DPA 转换器; ⑨系统是否需要IPO 控制接口等。 另外，还要考虑处理器的寻址空间，有没有片上的Flash 存储器，处理器是否容易调试，仿真调试工具的成本和易用性等相关的信息。 在嵌入式汽车安全性能检测装置的设计中，选用HMS30C7202 微处理器来搭建硬件平台，HMS30C7202 （32 位RISC 微处理器） 是由ARM720T 内核和其它一些外围接口器件组成，具有高性能、低功耗的特点，片内资源非常丰富，具有极高的集成度，非常适用于嵌入式系统应用。该处理器有如下特性：内核运行速率可达70MHz ，8kB 的综合指令P数据Cache ，具有内存管理单元MMU ，2kB SRAM 可用于内部Buffer 。芯片内外围设备有：多通道DMA ，智能中断控制器， 存储器控制器包括ROM， Flash ，SRAM，SDRAM，LCD 控制器，实时时钟，红外通讯接口，4 个RS232 串口，PSP2 外部键盘P鼠标接口，2 通道PWM 接口，普通IPO 口，MMCPSMC 卡接口，2 个CAN 接口，1 个USB 接口，3 个PLL 时钟，JTAG调试接口等。 ARM是全球领先的16P32 位RISC 微处理器知识产权设计供应商。通过转让高性能、低成本、低功耗的RISC 微处理器、外围和系统芯片设计技术给合作伙伴，使它们能用这些技术来生产各具特色的芯片。ARM的微处理器核心适用于多种领域，目前，基于ARM技术的处理器已经占据了32 位RISC 芯片75 %市场份额，已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC 标准。国内外多家公司都推出了自己的基于ARM 内核的处理器产品，越来越多的开发人员开始了针对ARM平台的开发。ARM处理器有三大特点：小体积、低功耗、低成本而高性能。其中ARM7 系列处理器主要用于对成本和功耗要求比较苛刻场合。ARM7 系列采用ARMV4T（Newman） 结构，提供0. 9MIPSPMHz 的三级流水，空间统一的指令与数据Cache ，具有嵌入式ICE - RT 逻辑，平均功耗为0. 6mWPMHz ，时钟速度为66MHz ，每条指令平均执行1. 9 个时钟周期。 基于ARM的嵌入式汽车安全性能检测装置的硬件设计框图如图1 所示。
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