畢業(yè)設(shè)計（論文）基于arm9的嵌入式車載導(dǎo)航終端的設(shè)計

1、摘要隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，已成為汽車上的重要配置，為用戶提供便利。另一方面隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，微型化和專業(yè)化成為發(fā)展的新趨勢，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的熱點。而Linux操作系統(tǒng)以其性能穩(wěn)定可靠、源碼公開免費、可裁剪、易移植等優(yōu)點成為嵌入式系統(tǒng)的首選操作系統(tǒng)，具有巨大的市場價值和潛力。 論文首先簡要介紹了GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理及其在國內(nèi)外的現(xiàn)狀與發(fā)展前景，并描述了課題的研究方向和作者的主要工作。然后根據(jù)GPS車載定位導(dǎo)航系統(tǒng)的要求設(shè)計系統(tǒng)方案，并按照該方案設(shè)計了ARM9（S3C2410A）核和系統(tǒng)硬件平臺，重點分析了電源和時鐘

2、、外部存儲器、以太網(wǎng)、串口、音頻和HPI等接口電路設(shè)計及其原理。在對嵌入式Linux操作系統(tǒng)深入理解的基礎(chǔ)下，設(shè)計了軟件系統(tǒng)框架及應(yīng)用程序，并為各設(shè)備模塊編寫了設(shè)備驅(qū)動程序。論文最終所實現(xiàn)的是一款高檔車載導(dǎo)航終端，具有彩色LCD，外形美觀。除具有友好的人機(jī)交互界面外，在通信方面：具有車載 的功能，且可以進(jìn)行電子地圖的實時更新；在娛樂方面，可外接DVD/VCD、瀏覽電子書、播放MP3、游戲等。強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)使導(dǎo)航終端具有較強(qiáng)的系統(tǒng)配置和管理功能。關(guān)鍵詞是為了文獻(xiàn)標(biāo)引工作從論文中選取出來用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語。如有可能，應(yīng)盡量用漢語主題詞表等詞表提供的規(guī)范詞。不用此信息時，刪除此

3、框。關(guān)鍵詞：嵌入式Linux系統(tǒng)； 全球定位系統(tǒng)； 智能交通系統(tǒng)； 無線通信系統(tǒng)Abstract With the rapid development of the auto industry, GPS Vehicle Navigation System has been widely used. It has become an important vehicle configuration, providing convenience to the users. On the other hand, along with fast development of computer and c

4、ommunication technology, and micromation and specialization as a new trend, the embedded system has become a hotspot of the information industry. And the Linux Operating System becomes the preferred operating system for many users, because of its advantages, such as stability and reliability, free a

5、nd open source, being able to cut, easy to be transplanted and so on. So it has tremendous values and potentials in the auto market. Firstly, the paper briefly introduced the fundamental of the GPS Vehicle Navigation System and its status quo and prospect at home and abroad. Described the research p

6、urpose of the subject and the authors main workThen, according to the requirements of this system, we designed the systematic solutionIn accordance with the solution, we designed the hardware platform：the ARMcore system and analyzed the peripheral circuits design. Such as Power and Clock, External M

7、emory, Ethernet, Serial Port, Audio, HPI Interface and etc. On the basis of the deep understanding of the embedded Linux system, we designed the software framework and application programs, and wrote the Linux Device Driver for all the devices in this system.What the whole paper achieves is a kind o

8、f high-grade vehicle navigation terminal. It has color LCD and beautiful outlooks other than the function of navigation, as for communication: it is a kind of telephone and digital maps call be real-time updated by wireless communication; as for entertainment: DVD/VCD Call be an attachment, electron

9、ics books can be read, MP3 Can be played, Gaming etc. Powerful software system makes the product has powerful function of system configuration and management.Key Words：Embedded Linux System, GPS, ITS, GPRS目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264273158 摘要 PAGEREF _Toc264273158 h 1 HYPERLINK l _Toc26427

10、3159 Abstract PAGEREF _Toc264273159 h 2 HYPERLINK l _Toc264273160 引言 PAGEREF _Toc264273160 h 1 HYPERLINK l _Toc264273161 1 緒論 PAGEREF _Toc264273161 h 2 HYPERLINK l _Toc264273162 論文選題背景及意義 PAGEREF _Toc264273162 h 2 HYPERLINK l _Toc264273163 智能導(dǎo)航系統(tǒng)功能框圖 PAGEREF _Toc264273163 h 3 HYPERLINK l _Toc2642731

11、64 論文工作 PAGEREF _Toc264273164 h 3 HYPERLINK l _Toc264273165 2基于ARM的硬件和軟件總體設(shè)計 PAGEREF _Toc264273165 h 4 HYPERLINK l _Toc264273166 導(dǎo)航終端系統(tǒng)硬件框架 PAGEREF _Toc264273166 h 4 HYPERLINK l _Toc264273167 導(dǎo)航終端系統(tǒng)軟件框架 PAGEREF _Toc264273167 h 5 HYPERLINK l _Toc264273168 軟件系統(tǒng)的構(gòu)成 PAGEREF _Toc264273168 h 5 HYPERLINK l

12、 _Toc264273169 驅(qū)動程序的設(shè)計框圖 PAGEREF _Toc264273169 h 5 HYPERLINK l _Toc264273170 3基于ARM的嵌入式車載導(dǎo)航硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc264273170 h 7 HYPERLINK l _Toc264273171 3.1 CPU芯片S3C2410的選擇 PAGEREF _Toc264273171 h 7 HYPERLINK l _Toc264273172 3.2 SDRAM接口電路設(shè)計 PAGEREF _Toc264273172 h 8 HYPERLINK l _Toc264273173 3.3 NAND Fla

13、sh芯片選擇及接口電路設(shè)計 PAGEREF _Toc264273173 h 9 HYPERLINK l _Toc264273174 3.4 GPRS模塊選擇及接口電路設(shè)計 PAGEREF _Toc264273174 h 11 HYPERLINK l _Toc264273175 3.5 GPS模塊選擇及接口電路設(shè)計 PAGEREF _Toc264273175 h 15 HYPERLINK l _Toc264273176 觸摸屏的設(shè)計 PAGEREF _Toc264273176 h 19 HYPERLINK l _Toc264273177 鍵盤模塊的設(shè)計 PAGEREF _Toc264273177

14、 h 21 HYPERLINK l _Toc264273178 以太網(wǎng)及串行通信接口設(shè)計 PAGEREF _Toc264273178 h 21 HYPERLINK l _Toc264273179 復(fù)位電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc264273179 h 23 HYPERLINK l _Toc264273180 電源管理 PAGEREF _Toc264273180 h 24 HYPERLINK l _Toc264273181 3.11 JTAG接口電路設(shè)計 PAGEREF _Toc264273181 h 24 HYPERLINK l _Toc264273182 3.12 AV板 PAGER

15、EF _Toc264273182 h 25 HYPERLINK l _Toc264273183 4軟件系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc264273183 h 26 HYPERLINK l _Toc264273184 4.1 軟件系統(tǒng)構(gòu)成 PAGEREF _Toc264273184 h 26 HYPERLINK l _Toc264273185 軟件的調(diào)試 PAGEREF _Toc264273185 h 29 HYPERLINK l _Toc264273186 系統(tǒng)的啟動過程 PAGEREF _Toc264273186 h 29 HYPERLINK l _Toc264273187 結(jié) 論 PAG

16、EREF _Toc264273187 h 30 HYPERLINK l _Toc264273188 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc264273188 h 31 HYPERLINK l _Toc264273189 致 謝 PAGEREF _Toc264273189 h 32引言智能車輛自動導(dǎo)航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，是把先進(jìn)的全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)，現(xiàn)代通信技術(shù)和嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)綜合在一起的高科技系統(tǒng)，能夠?qū)崟r、高效地向駕駛員提供多種重要信息，具有很強(qiáng)的實用價值和廣闊的市場前景。為了解決城市交通和車輛管理問題，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)己經(jīng)開始

17、使用“智能交通系統(tǒng)”（ITS，Intelligent Transportation System）來管理現(xiàn)有的交通道路。而該產(chǎn)業(yè)在我國才剛起步，政府已經(jīng)將“智能交通系統(tǒng)”列入國家“十五”計劃，使其成為交通領(lǐng)域的重大科技攻關(guān)項目。在ITS中，智能車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)IVLNS（Intelligent Vehicle Location and Navigation System）是其中最為核心的一部分。它是基于矢量電子地圖VEM（Vector Electronic Map）的將全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、地圖匹配技術(shù)相結(jié)，實現(xiàn)ITS中的車輛定位、車輛導(dǎo)航、自導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等核心內(nèi)容

18、，是提供高精度、高可靠性的智能交通定位導(dǎo)航系統(tǒng)的ITS的關(guān)鍵。典型的智能車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)由電子地圖數(shù)據(jù)模塊、地圖操作查詢模塊、定位模塊、路徑規(guī)劃模塊、路徑引導(dǎo)模塊等組成。GPS系統(tǒng)是由美國國防部出資幾百億美元開發(fā)的一種最新的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高精度、全天候、全球覆蓋能力，正在和即將取代所有的其它無線電導(dǎo)航手統(tǒng)。GPS系統(tǒng)自問世以來，已充分顯示了其在無線電導(dǎo)航、定位領(lǐng)域的優(yōu)勢地位，在海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭中GPS均的到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮了重耍作用。許多民席領(lǐng)域也由于GPS的出現(xiàn)而產(chǎn)生了革命性的變化。目前，GPS不僅在美國及其盟國的軍隊中廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、定位，幾乎全世界所有需要導(dǎo)航、定位的用

19、戶，都被GPS的高精度、全天候、全球覆蓋、方便靈活和優(yōu)質(zhì)廉價所吸引。GPS從根本上解決了人類在地球上的導(dǎo)航和定位問題，可以滿足各種不同用戶的需要。嵌入式系統(tǒng)這些年來已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的熱點之一，滲入到我們生活的方方面面，特別是汽車領(lǐng)域?，F(xiàn)今微處理器價格越來越低廉、結(jié)構(gòu)越來越小巧、性能越來越強(qiáng)大、外設(shè)連接架構(gòu)越來越穩(wěn)定可靠，這些都為我們設(shè)計高性價比、方便可靠的車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)提供了條件。因此，將GPS導(dǎo)航定位技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合，是一個可行且非常有吸引力的方案。緒論論文選題背景及意義應(yīng)該說，在我國GPS車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展還處在初始階段。在國內(nèi)車用導(dǎo)航儀產(chǎn)品的研究和應(yīng)用起步較晚。目前在北京、上海等

20、大城市，作為ITS的核心設(shè)備之一的車載智能導(dǎo)航系統(tǒng)也受到了一些科研部門和企業(yè)的關(guān)注，己有一些單位也在研制類似的產(chǎn)品。國外公司由于難以解決電子地圖的兼容性問題以及受我國交通設(shè)施與國外的差異所限制，尚無法推出適應(yīng)中國市場的產(chǎn)品。關(guān)于導(dǎo)航儀市場的實際需求和發(fā)展趨勢是不言而喻的。 美國在1994年，使用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)“導(dǎo)航之星”在市場上出現(xiàn)。美國在進(jìn)入90年代，相繼實施了一系NITS領(lǐng)域的研究計劃，發(fā)展包括ATMS（先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)）、ATIS（先進(jìn)的旅行者信息系統(tǒng)）、ARCS（先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)）、APTS（先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)）、ARTS（先進(jìn)的郊區(qū)交通系統(tǒng)）、CVOS（商用車輛

21、運行系統(tǒng)）等六大子系統(tǒng)的ITS系統(tǒng)。日本是最早開發(fā)車載導(dǎo)航設(shè)備并投入市場的國家，在90年代,帶有彩色液晶顯示器、使用CD-ROM作為電子地圖存儲設(shè)備的車用導(dǎo)航系統(tǒng)開始大量投入市場。此后不斷地有性能更先進(jìn)的產(chǎn)品出現(xiàn)，地圖匹配、GPS衛(wèi)星定位以及語音導(dǎo)航等新技術(shù)相繼被采用。 嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)是把全球定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、通信技術(shù)和嵌入式計算機(jī)技術(shù)綜合在一起的系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r、高速地向駕駛員提供導(dǎo)航定位、地理信息等服務(wù)。其主要應(yīng)用在以下幾個方面：1.城市公交汽車和出租車行業(yè)，用于車輛調(diào)度以及線路優(yōu)化；車載導(dǎo)航系統(tǒng)的中心端可作為物流企業(yè)的車輛監(jiān)控以及車輛調(diào)度中心，提高物流公司效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提

22、高。2.用于銀行、公安等單位實現(xiàn)對車輛的安全監(jiān)控及跟蹤；例如2008年北京奧運車輛的調(diào)度、監(jiān)控以及路線優(yōu)化，為2008年北京奧運會交通管理服務(wù)。3.個人私家車用戶，可以運用車載導(dǎo)航儀查詢興趣點，規(guī)劃出行最優(yōu)路徑和全程的路徑引導(dǎo)，極大的方便用戶出行。4.優(yōu)化交通流在整個路網(wǎng)上的分配。通過發(fā)布實時路況信息等手段合理誘導(dǎo)交通流，優(yōu)化交通流在路網(wǎng)中各可行路線上的分配比重，從用戶最優(yōu)進(jìn)一步達(dá)到全局最優(yōu)；5.減少擁堵情況的發(fā)生，使交通流的運行趨向平穩(wěn)，從而降低尾氣排放，減少交通帶來的環(huán)境污染，建立可持續(xù)的交通發(fā)展模式。由此可見，嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的研究意義是非常重大的，它的應(yīng)用對改善城市交通狀況、促進(jìn)行車

23、安全和提高道路通行效率有極其重要的意義。智能導(dǎo)航系統(tǒng)功能框圖無線通信模塊嵌入式操作系統(tǒng)平臺用戶操作界面底層硬件平臺GPS定位模塊地圖匹配，路徑規(guī)劃和導(dǎo)航模塊地理信息系統(tǒng)圖1.1 導(dǎo)航系統(tǒng)功能框圖論文工作第一章：說明了本論文所研究的課題的背景和意義,智能導(dǎo)航系統(tǒng)功能框圖及論文的主要工作。第二章：主要寫基于ARM的車載導(dǎo)航系統(tǒng)硬件和軟件的總體設(shè)計方案。第三章：嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件設(shè)計及主要用到的芯片選擇。第四章：對車載導(dǎo)航系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行了研究。第五章：對整個論文進(jìn)行總結(jié)。2基于ARM的硬件和軟件總體設(shè)計導(dǎo)航終端系統(tǒng)硬件框架硬件主板的核心是三星公司的S3C2410芯片，該芯片是基于AR

24、M920T而開發(fā)的一款多功能SOC。采用西門子公司的MC55 GPRS模塊，用于進(jìn)行無線通信；采用Falcom的JP7 GPS模塊進(jìn)行全球定位；采用HY57V561620 4*4 16位SDRAM.NAND Flash采用K9F1208,128MNand Flash用于存放啟動代碼、Linux嵌入式操作系統(tǒng)、電子地圖等；鍵盤模塊用于導(dǎo)航儀系統(tǒng)的基本操作：觸摸屏提供了更好的人機(jī)交互界面；采用12C通信協(xié)議的溫度傳感器來監(jiān)控導(dǎo)航儀的工作溫度；音頻模塊能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航儀語音導(dǎo)航、 功能以及完成它們之間的切換。AV Board 調(diào)試電路POEWERAUTO AmplaferVedio controlMot

25、her Board S3C2410POWER128M NAND Flash64MSDRAMOtherCircurtsGPS ModuleGPRS ModuleTouch ScreenKeyBoardSD CircuitUSB CircuitKey Board圖2.1 導(dǎo)航終端系統(tǒng)硬件框圖其它的外圍電路還包括1.存儲器：靜態(tài)易失性存儲器（RAM/SRAM）、動態(tài)存儲器（DRAM）和非易失性存儲器（Flash）。2.標(biāo)準(zhǔn)接口：應(yīng)用最為廣泛的包括并口、RS-232串口、IrDA紅外接口、SPI串行外圍設(shè)備接口，12C總線接接口、USB通用串行總線接口、Ethernet網(wǎng)口，USB，SDCARD等。3

26、.人機(jī)交互：LCD，鍵盤和觸摸屏等人機(jī)交互設(shè)備。導(dǎo)航終端系統(tǒng)軟件框架軟件系統(tǒng)的構(gòu)成軟件系統(tǒng)主要由：應(yīng)用軟件、內(nèi)核、系統(tǒng)服務(wù)、驅(qū)動程序等組成。其構(gòu)成示意圖如圖所示。應(yīng)用軟件內(nèi) 核系統(tǒng)服務(wù)驅(qū)動程序硬件平臺圖2.2 軟件系統(tǒng)構(gòu)成示意圖驅(qū)動程序的設(shè)計框圖驅(qū)動程序是硬件平臺與高層程序的中介。它按結(jié)構(gòu)可以分為兩類：分層的（Layered）和非分層的（Monolithic）。非分層的驅(qū)動程序整體向高層程序提供了對硬件設(shè)備的控制，而分層的驅(qū)動程序模型在兩者間增加了一個界面和接口（Interface）。高層程序非分層結(jié)構(gòu)上層下層硬件圖2.3 驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)示意圖3基于ARM的嵌入式車載導(dǎo)航硬件設(shè)計3.1 CPU芯

27、片S3C2410的選擇Samsung公司推出的16/32位RISC處理器S3C2410A，為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。為了降低整個系統(tǒng)的成本，S3C2410A提供了以下豐富的部設(shè)備：分開的16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，MMU虛擬存儲器管理，LCD控制器（支持STNTFT），支持NAND FLASH系統(tǒng)引導(dǎo)，系統(tǒng)管理器（片選邏輯和SDRAM控制器），3通道UART，4通道DMA，4通道PWM定時器，I/O端口，RTC，8通道10位ADC和觸摸屏接口，IICBUS接口，IISBUS接口，USB主機(jī)，USB設(shè)備，SD主卡MMC卡接口，

28、2通道的SPI以及內(nèi)部PLL時鐘倍頻器。S3C2410A的顯著特性是它的CPU核心，是一個由Advanced RISC Machines（ARM）設(shè)計的16/32位ARM920T RISC處理器。ARM920T實現(xiàn)了MMU，AMBA BUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨立的16KBC Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，每個都是由8字長的行（Line）構(gòu)成。通過提供一系列完整的系統(tǒng)外圍設(shè)備，S3C2410A大大減少了整個系統(tǒng)的成本，消除了為系統(tǒng)配置額外器件的需要。本文檔將介紹S3C2410A中集成的以下片上功能：內(nèi)核供電，存儲器供電，外部I/O供電；具備16KB的Cache和

29、16KB的Cache/MMU；外部存儲控制器（SDRAM控制和片選控制）LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT）提供1通道LCD專用DMA;4通道DMA并有外部請求引腳;3通道UART（，16字節(jié)TxFIFO，和16字節(jié)RxFIFO）/2通道SPI;1通道多主IIC-BUS/1通道IIS-BUS控制器。兼容SD主接口協(xié)議版本和MMC卡協(xié)議兼容版。2端口USB主機(jī)/1端口USB設(shè)備（版）4通道PWM定時器和1通道內(nèi)部定時器看門狗定時器117個通用I/O口和24通道外部中斷源功耗控制模式：具有普通，慢速，空閑和掉電模式。8通道10比特ADC和觸摸屏接口具有日歷功能的RTC具有PLL片

30、上時鐘發(fā)生器3.2 SDRAM接口電路設(shè)計SDRAM是Synchronous Dynamic Random Access Memory的縮寫，意思是同步動態(tài)隨機(jī)存儲器。與Flash存儲器相比較，SDRAM不具有掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性，但其存取速度大大高于Flash存儲器，且具有讀/寫的屬性，因此，SDRAM在系統(tǒng)中主要用作程序的運行空間，數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。要在系統(tǒng)中使用SDRAM，就要求微處理器具有刷新控制邏輯，或在系統(tǒng)中另外加入刷新控制邏輯電路。S3C2410在片內(nèi)具有獨立的SDRAM刷新控制邏輯，可方便地與SDRAM接口。目前常用的SDRAM為8位/16位的數(shù)據(jù)寬度，工作電壓一般為3.3V。主要的

31、生產(chǎn)廠商為W/UNDAI、Samsung、Winbond等。他們生產(chǎn)的同型器件一般具有相同的電氣特性和封裝形式，可通用。本系統(tǒng)中使用HY57V561620型號芯片，它的存儲容量為4組4MX 16位（32M字節(jié)），工作電壓為3.3v，常見封裝為54腳TSOP，兼容LVTTL接口，支持自動刷新（Auto-Refresh）和自刷新（Self-Refresh）。16位數(shù)據(jù)寬度。根據(jù)系統(tǒng)需求，可構(gòu)建16位或32位的SDRAM存儲器系統(tǒng)，但為充分發(fā)揮32位CPU的數(shù)據(jù)處理能力，大多數(shù)系統(tǒng)采用32位的SDRAM存儲器系統(tǒng)。HY57V561620BT-H為16位數(shù)據(jù)寬度，單片容量為32MB，系統(tǒng)選用的兩片HY

32、57V561620BT-H并聯(lián)構(gòu)建32位的SDRAM存儲器系統(tǒng)，共64MB的SDRAM空間，可滿足嵌入式操作系統(tǒng)及各種相對較復(fù)雜的功能運行要求。與Flash存儲器相比，SDRAM的控制信號較多，其連接電路也要相對復(fù)雜。圖為兩片HY57V561620BT-H并聯(lián)構(gòu)建32位的SDRAM存儲器系統(tǒng)的實際應(yīng)用電路圖，其中一片為高16位，另一片為低16位，可將兩片HY57V561620BT-H作為一個整體配置到DRAM/SDRAM Bank0-Bank3的任一位置，一般配置到DRAM/SDRAM Bank0，即將S3C2410的SCS0接至兩片HY57V561620BT-H的片選CS端。兩片HY57V5

33、61620BT-H的時鐘CLK端接S3C2410的SCLK0端；兩片HY57V561620Err-H的時鐘使能端CKE接S3C2410的SCKE端：兩片HY57V561620BT-H的行地址鎖存RAs、列地址鎖存CAS、寫使能WE端分別接S3C2410的NSRAS端、NSCAS端、NSWE端；HY57V561620-H的地址總線A11A0接S3C2410的地址總線ADDR11-ADDR0；HY57V641620的組地址選擇BS0，BS1接S3C2410的地址總線ADDRl3、ADDRl4；高16位片的數(shù)據(jù)總線DQl5一DQ0接S3C2410的數(shù)據(jù)總線的高16位：DATA3lDATAl6，低16

34、位片的數(shù)據(jù)總線DQl5一DQ0接S3C2410的數(shù)據(jù)總線的低16位：DATAl6一DATA0。高16位片的數(shù)據(jù)I/O屏蔽UDQM，LDQM分別接S3C2410的nWBE3、nWBE2，低16位片的數(shù)據(jù)/O屏蔽UDQM，LDQM分別接S3C2410的Nwbe1、Nwbe0。圖3.1 SDRAM與CPU芯片連接圖3.3 NAND Flash芯片選擇及接口電路設(shè)計一、NOR Flash和NAND Flash 的區(qū)別NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。Intel于1988年首先開發(fā)NORflash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公

35、司發(fā)表了NANDflash結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。NAND是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案。NOR的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP,eXecuteInPlace），這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高，在14MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。NAND結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于flash的管理和需要特殊的系統(tǒng)接口。二、性能比較 flash閃存是非易失存儲器，可以對稱為塊的存儲器單元塊

36、進(jìn)行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進(jìn)行，所以大多數(shù)情況下，在進(jìn)行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為0。由于擦除NOR器件時是以64128KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個寫入/擦除操作的時間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以832KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。執(zhí)行擦除時塊尺寸的不同進(jìn)一步拉大了NOR和NADN之間的性能差距，統(tǒng)計表明，對于給定的一套寫入操作（尤其是更新小文件時），更多的擦除操作必須在基于NOR的單元中進(jìn)行。這樣，當(dāng)選擇存儲解決方案時，設(shè)計師必須權(quán)

37、衡以下的各項因素。1.NOR的讀速度比NAND稍快一些；2.NAND的寫入速度比NOR快很多；3.大多數(shù)寫入操作需要先進(jìn)行擦除操作；4.NAND的擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少。 三、接口差別flash帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)。NAND器件使用復(fù)雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，各個產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的塊，這一點有點像硬盤管理此類操作，很自然地，基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。 四、可靠性和耐用性 采用flash介質(zhì)時一個需要重點考慮的問題是可靠性

38、。對于需要擴(kuò)展MTBF的系統(tǒng)來說，F(xiàn)lash是非常合適的存儲方案?？梢詮膲勖陀眯裕?、位交換和壞塊處理三個方面來比較NOR和NAND的可靠性。壽命（耐用性）在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次，而NOR的擦寫次數(shù)是十萬次。五、軟件支持在NOR器件上運行代碼不需要任何的軟件支持，在NAND器件上進(jìn)行同樣操作時，通常需要驅(qū)動程序，也就是內(nèi)存技術(shù)驅(qū)動程序（MTD），NAND和NOR器件在進(jìn)行寫入和擦除操作時都需要MTD。使用NOR器件時所需要的MTD要相對少一些，許多廠商都提供用于NOR器件的更高級軟件，這其中包括M-System的TrueFFS驅(qū)動，該驅(qū)動被WindRiverSyste

39、m、Microsoft、QNXSoftwareSystem、Symbian和Intel等廠商所采用。驅(qū)動還用于對DiskOnChip產(chǎn)品進(jìn)行仿真和NAND閃存的管理，包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。六、電路原理圖圖3.2 NAND Flash 接口電路設(shè)計本論文采用的是K9F1208閃存芯片。K9F1208對外數(shù)據(jù)接口為8位并行端口操作，分別為I/O 0-I/O7。具有讀寫功能、命令和地址鎖存控制引腳、標(biāo)志引腳和寫保護(hù)引腳。3.4 GPRS模塊選擇及接口電路設(shè)計一、GPRS概述GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的簡稱，它突破了GSM網(wǎng)只能提供電

40、路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。GPRS（General Packet Radio Service）是一種以全球 系統(tǒng)（GSM）為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包（Packet）式來傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因為不再需要現(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會更方便容易。如此，使用者既可聯(lián)機(jī)上網(wǎng)，

41、參加視訊會議等互動傳播，而且在同一個視訊網(wǎng)絡(luò)上（VRN）的使用者，甚至可以無需通過撥號上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。二、GPRS特點（1）高速數(shù)據(jù)傳輸速度10倍于GSM，更可滿足您的理想需求，還可以穩(wěn)定地傳送大容量的高質(zhì)量音頻與視頻文件，可謂不一般的巨大進(jìn)步。（2）永遠(yuǎn)在線由于建立新的連接幾乎無需任何時間（即無需為每次數(shù)據(jù)的訪問建立呼叫連接（，因而您隨時都可與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系GPRS的最大優(yōu)勢在于它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6K字節(jié)，GPRS 在今年年初推出時已達(dá)到56Kbps的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了115Kbps（此速度是常用56Kmodem理想

42、速率的兩倍）。三、GPRS服務(wù)特點對應(yīng)的范圍四、MC55模塊接口電路設(shè)計在本次論文中使用的是西門子公司生產(chǎn)的MC55模塊。西門子MC55無線模塊是當(dāng)今市場上尺寸最小的三頻模塊。其緊湊型設(shè)計特別適用于大規(guī)模生產(chǎn)的生活消費品。 更小巧，更緊湊是下一代的移動 、智能 和PDAS發(fā)展的趨勢。5.5 克的重量和3532.52.95 mm的尺寸使MC55/56模塊能夠大大提高您將語音和數(shù)據(jù)傳輸功能溶合到您的產(chǎn)品的集成度。特點：1.緊湊的尺寸（ 3532.52.95 mm）,僅 5.5 克的重量2.雙三頻工作模式:900, 1800 和 1900 MHz（MC55）3.語音和數(shù)據(jù)傳輸功能4.設(shè)計用于基于 M

43、icrosoft Windows Mobile#8482平臺的設(shè)備 （Smart phones and Pocket PCs）5.GPRS （class 10）標(biāo)準(zhǔn)，支持 PBCCH。圖3.3 GPRS模塊接口電路圖3.4 MC55模塊原理圖圖3.5 模塊電源啟動電路和復(fù)位電路圖3.6 耳機(jī)接口電路圖3.7 話筒接口電路圖3.8 LED燈接口電路圖3.9 SIM卡接口電路3.5 GPS模塊選擇及接口電路設(shè)計一、GPS系統(tǒng)組成GPS包括下列三大部分：（1）空間部分（GPS衛(wèi)星）（2）地面監(jiān)控部分（地面支撐系統(tǒng)）（3）用戶設(shè)備部分（GPS接收機(jī)）這三部分的簡單關(guān)系如圖所示。下面將簡要介紹這三部分。

44、監(jiān)控部分：中央控制系統(tǒng)；時間同步；跟蹤衛(wèi)星定規(guī)用戶部分接收設(shè)備，接收衛(wèi)星信號空間部分：24顆衛(wèi)星；廣播L1，L2，衛(wèi)星軌道，時間數(shù)據(jù)及輔助資料信息 圖3.10 GPS系統(tǒng)示意圖二、GPS定位原理GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。如圖所示，假設(shè)t時刻在地面待測點上安置GPS接收機(jī)，可以測定GPS信號到達(dá)接收機(jī)的時間t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個方程式：圖3.11 GPS定位示意圖 （） （） （） （）上述四個方程式中待測點坐標(biāo)x、 y、 z 和Vto為未知參數(shù)，其中di=cti （i=

45、1、2、3、4）。di（i=1、2、3、4）分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4到接收機(jī)之間的距離。ti （i=1、2、3、4）分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的信號到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時間。c為GPS信號的傳播速度（即光速）。四個方程式中各個參數(shù)意義如下：x、y、z 為待測點坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。xi 、yi 、zi （i=1、2、3、4） 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4在t時刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。Vt i （i=1、2、3、4）分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。Vto為接收機(jī)的鐘差。由以上四個方程即可解算出待測點的坐標(biāo)x、y、z 和

46、接收機(jī)的鐘差Vto 。三、GPS系統(tǒng)的特點1.全球，全天候工作能為用戶提供連續(xù)，實時的三維位置，三維速度和精密時間。不受天氣的影響。2.定位精度高單機(jī)定位精度優(yōu)于10米，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級和毫米級。3.功能多，應(yīng)用廣 隨著人們對GPS認(rèn)識的加深，GPS不僅在測量，導(dǎo)航，測速，測時等方面得到更廣泛的應(yīng)用，而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大四、GPS模塊及接口電路（1）GPS模塊用于接收GPS衛(wèi)星的信號，并計算出車載終端目前所在位置。本系統(tǒng)采用的是Falcom的JP7 GPS模塊，JP7模塊是由SiRFstarII芯片集和GPS內(nèi)核組成，GPS內(nèi)核包括：獲取加速器、DGPS處理器、多路轉(zhuǎn)移硬件及衛(wèi)星

47、跟蹤器等。其特性為：單板并行12頻道接收；3D/2D/DGPS導(dǎo)航；NMEA-0183，RTCM SC-104，SiRF二進(jìn)制格式；小尺寸，表面貼安裝；缺醒省電模式；3.3V的供電電壓；電流消耗65MA；GPS模塊通過串行口向CPU發(fā)送定位坐標(biāo)，主控制器也可以向GPS模塊發(fā)送設(shè)置命令，以控制GPS模塊的狀態(tài)和工作方式。GPS模塊需要配備專門的GPS天線接收GPS衛(wèi)星信號。一般在比較開闊的地區(qū)，需接收到三顆以上的GPS衛(wèi)星信號才能進(jìn)行準(zhǔn)確定位。在移動終端系統(tǒng)中，把天線放置在車頂可以有比較好的定位效果。圖3.12 GPS模塊接口電路圖圖3.13 GPS模塊供電電源圖3.6觸摸屏的設(shè)計在便攜式的電子

48、類產(chǎn)品中，觸摸屏由于其輕便、占用空間少、方便靈活等優(yōu)點，己經(jīng)逐漸取代鍵盤和鼠標(biāo)成為嵌入式系統(tǒng)常選用的人機(jī)交互工具。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。觸摸屏附著在顯示器的表面，與顯示器相配合使用，如果能測量出觸摸點在屏幕上的坐標(biāo)位置，則可根據(jù)顯示屏上對應(yīng)坐標(biāo)點的顯示內(nèi)容或圖符獲知觸摸者的意圖。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類：矢量壓力傳感式、電阻式、電容式，紅外線式、表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在嵌入式系統(tǒng)中用的較多。本文中采用的是四線制的電阻式觸摸屏，下面對其工作原理進(jìn)行簡要說明。電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面

49、相匹配的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小（小于千分之一英寸）的透明隔離點把它們隔開絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點位置有了一個接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，這種接通狀態(tài)被控制器偵測到后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比即可得到觸摸點的Y軸坐標(biāo)，同理得出x軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。電阻類觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技。電阻屏根據(jù)引出線數(shù)多少，分為四

50、線、五線、六線等多線電阻觸摸屏。電阻式觸摸屏在強(qiáng)化玻璃表面分別涂上兩層0TI透明氧化金屬導(dǎo)電層，最外面的一層0TI涂層作為導(dǎo)電體，第二層0TI則經(jīng)過精密的網(wǎng)絡(luò)附上橫豎兩個方向的+5V至0V的電壓場，兩層0TI之間以細(xì)小的透明隔離點隔開。當(dāng)手指接觸屏幕時，兩層0TI導(dǎo)電層就會出現(xiàn)一個接觸點，電腦同時檢測電壓及電流，計算出觸摸的位置，反應(yīng)速度為l 020ms。圖3.14 觸摸屏等效原理圖圖3.15 S3C2410與觸摸屏接口電路示意圖本文采用了S3C2410內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換器的兩個通道分別采樣觸摸點的電壓。在觸摸點X，Y坐標(biāo)的測量過程中，測量電壓與測量點的等效電路如圖所示，圖中P為測量點。筆中斷（T

51、RQ）輸出通過筆中斷請求向表示有觸摸發(fā)生。如圖所示，當(dāng)沒有觸摸時，MOSFET關(guān)閉，則筆中斷輸出引腳通過外加的上拉電阻輸出為高。當(dāng)有觸摸時，MOSFET打開則筆中斷輸出引腳為低，從而向S3C2410提中斷請求。觸摸屏接口設(shè)計，采用了內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的兩個通道分別采樣水平和垂直方向的位置。3.7鍵盤模塊的設(shè)計鍵盤模塊由六個開關(guān)鍵（可發(fā)光）及相關(guān)的旋密特觸發(fā)電路組成。每一個鍵占用一個中斷。六個鍵分別實現(xiàn)如下功能：總電源開關(guān)查詢導(dǎo)航功能鍵單鍵撥號鍵（12580大按鍵） 功能（撥號/接聽/免提接聽/掛斷鍵）用戶定義功能熱鍵，娛樂DVD/導(dǎo)航界面切換鍵圖3.16 鍵盤模塊原理圖以太網(wǎng)及串行通信接口設(shè)計本

52、部分主要介紹了以太網(wǎng)通信接口的設(shè)計，并簡要介紹了串行通信接口,通用串行總線。所設(shè)計的以太網(wǎng)通信接口主要用于調(diào)試，以太網(wǎng)控制器在Debug板上，而非在主板上。以太網(wǎng)控制器和CPU之通過板對板雙排插針連接起來。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，智能設(shè)備上網(wǎng)是一種重要需求，在相互連接不斷加強(qiáng)的世界中，網(wǎng)絡(luò)通信對于嵌入式系統(tǒng)來說很快成為了普遍性的要求。嵌入式系統(tǒng)通常使用兩種類型接口中的一個進(jìn)行連接：以太網(wǎng)和串行連接，以太網(wǎng)連接要求提供本地網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備可以在上面進(jìn)行連接。通過串行的連接打開了很多其他通道，可以通過利用其他作為網(wǎng)關(guān)的設(shè)備或調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)通信。本主板在設(shè)計中考慮到不同需求的要求，設(shè)計了以太網(wǎng)、通用串行接口USB

53、等通信接口。1）CS8900A以太網(wǎng)控制器以太網(wǎng)是局域網(wǎng)中最常用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，采用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)所使用的接入機(jī)制叫做：具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多點接入（CSMA/CD）。本文中采用CS8900A以太網(wǎng)控制芯片設(shè)計以太網(wǎng)通信接口。以太網(wǎng)接口采用了RJ-45連接器，前端配有E2023，它是一種脈沖變壓器，在CS8900的前端對網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行脈沖波形變換，并起到隔離的作用。本文設(shè)計的接口可以直接與普通網(wǎng)線連接，連接簡單兼容性強(qiáng)。核心部件是CS8900A芯片。CS8900A是一款單片的全雙工的以太網(wǎng)控制芯片，其主要功能塊包括了一個ISAMAC引擎、內(nèi)部緩沖存儲器、一個串行EEPROM接和

54、一個10BASE-T/AUI接口收發(fā)濾波器。圖3.17 CS8900A功能框圖在正常操作下，CS8900A完成兩個基本功能即：以太網(wǎng)包的發(fā)送和接收，在發(fā)送和接收前必須配置好CS8900A。上電復(fù)位后，CS8900A要為收發(fā)包進(jìn)行配置，各種各樣的參數(shù)要寫入內(nèi)部的配置和控制寄存器，如：存儲器基地址，以太網(wǎng)物理地址，接收的幀類型，使用何種媒體接口等。配置信息既可以通過ISA總線由主機(jī)配置也可以由外部EEPROM自動配置，配置完畢后，操作可以進(jìn)行了。包發(fā)送分兩個階段進(jìn)行。在第一階段，主機(jī)將以太網(wǎng)幀存放入CS8900A的發(fā)送緩沖區(qū)，第一階段開始于主機(jī)發(fā)出發(fā)送命令。這將通知CS8900A-幀數(shù)據(jù)正等待發(fā)送

55、并告知芯片何時開始傳遞，如何傳遞幀，如是否帶CRC校驗。主機(jī)在發(fā)送完發(fā)送命令后，發(fā)送要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度指明緩沖區(qū)大小，當(dāng)緩沖區(qū)空時主機(jī)寫以太網(wǎng)幀到CS8900A的內(nèi)部緩沖區(qū)中，可以是I/O或者內(nèi)存方式。在發(fā)送的第二階段，CS8900把幀轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)包，并發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)上，第二階段開始于正確數(shù)量的數(shù)據(jù)傳遞到發(fā)送緩沖區(qū)，也就是說當(dāng)傳遞到緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)達(dá)到了配置時候設(shè)置的數(shù)量后，CS8900A就發(fā)送包頭和SFD，接下來是目標(biāo)地址、源地址，數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)段，最后PhCS8900A2口上32位的CRC校驗碼。包接收，正像接收一樣，接收包也分為兩個階段進(jìn)行。在第一階段，CS8900A接收以太網(wǎng)包并存儲于片內(nèi)緩沖區(qū)

56、。第一階段開始于幀通過模擬前端和曼徹斯特解碼器，然后剝?nèi)グ^和SFD接收幀，然后經(jīng)過地址過濾器，如果幀的目的地址與地址過濾器中的準(zhǔn)則匹配的話，包將被存放到CS8900A的內(nèi)部緩沖區(qū)中，之后CS8900A檢測到CRC并根據(jù)配置情況通知S3C2410幀已經(jīng)到達(dá)，可以讀取。在第二階段，主機(jī)通過ISA總線傳送接收到的幀到主機(jī)的內(nèi)存中，接收幀的傳遞可以以以下三種方式中的任何一種進(jìn)行：存儲器模式、I/O模式、DMA模式。本文中采用了I/O模式，以下簡單介紹CS8900A的I/O模式。I/O模式是CS8900A的默認(rèn)模式。當(dāng)芯片配置成I/O模式后，S3C2410可以通過8個16位的I/O口訪問CS8900A

57、，這8個16位的I/O口映射到了S3C2410的16個連續(xù)的I/O空間。對于I/O模式的讀寫操作要滿足以下要求，AEN信號必須是低電平，S3C2410的地址線滿足CS8900A的映射范圍，對于讀NlOR信號要有效，對于寫NlOW要有效。上電后，I/O的基地址缺省在300H處，基地址可以通過裝配外部EEPROM內(nèi)容或系統(tǒng)配置來更改。本文的基地址映射在S3C2410的Oxl90Q0300H。CS8900A與S3C2410按照16位方式連接，網(wǎng)卡芯片復(fù)位后默認(rèn)工作方式為I/O連接，基址是300H。3.9復(fù)位電路的設(shè)計主板的復(fù)位電路使用74HCl4施密特非門進(jìn)行驅(qū)動。復(fù)位延遲時間取決于電阻和電容的RC

58、常數(shù)。參考電路原理圖如下：8 復(fù)位電路原理圖電源管理由于ARM芯片的高速、低功耗、低工作電壓導(dǎo)致其噪聲容限低，對電源的紋波、瞬態(tài)響應(yīng)性能、時鐘源的穩(wěn)定性、電源監(jiān)控可靠性等諸多方面也提出了更高的要求。又由于主板電路復(fù)雜，布線密度高，CPU的主頻高達(dá)203MHZ以及GPRS和GPS射頻干擾，所以對系統(tǒng)的電源管理有著較高的要求。本系統(tǒng)主板要求提供V（GPRS）、V（CPU I/O等）、1.8V（CPU內(nèi)核）電壓，PCB的電源層按不同的電壓進(jìn)行分割；地層進(jìn)行模擬地、數(shù)字地分割。3.11 JTAG接口電路設(shè)計JTAG（Joint Test Action Group 聯(lián)合測試行動小組）是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)

59、議，主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試，JTAG技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)，它在芯片內(nèi)部封裝了專門的測試電路TAP（Test Access Port，測試訪問口），通過專用的JTAG測試工具對內(nèi)部節(jié)點進(jìn)行測試。目前大多數(shù)比較復(fù)雜的器件都支持JTAG協(xié)議，如ARM、DSP、FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為測試模式選擇、測試時鐘、測試數(shù)據(jù)輸入和測試數(shù)據(jù)輸出。JTAG測試允許多個器件通過JTAG接口串聯(lián)在一起，形成一個JTAG鏈，能實現(xiàn)對各個器件分別測試。JTAG接口還常用于實現(xiàn)ISP（In-System Programmable在系統(tǒng)編程）功能

60、，如對FLASH器件進(jìn)行編程等。通過JTAG接口，可對芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行訪問，因而是開發(fā)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔高效的手段。本系統(tǒng)利用AR處理器中的調(diào)試模塊的功能，通過其JTAG邊界掃描口來與仿真器連接，以達(dá)到對芯片內(nèi)部的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的目的。JTAG接口同JTAG仿真器硬件連接，通過調(diào)試接口可以利用相應(yīng)的調(diào)試工具觀察CPU狀態(tài)，調(diào)試工具可以檢查和控制CPU的運行。3.12 AV板AV（Audio Video）板主要有三部分組成：電源模塊、視頻信號控制模塊、功率放大器。電源模塊除提供自身的電源之外還給主板提供5v和3.3v電源。視頻信號控制模塊將CPU送來的視頻信號驅(qū)動至LCD。功率放大