原创《S3C2410A处理器下嵌入式计算机平台系统硬件》
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【摘 要】目前嵌入式系统已经全世界的交通、通信领域受到了广泛的应用,并呈现出了可持续的良好发展.ARM微处理器是具备低耗能、高性能特点的 RISC芯片,目前已在市场上处于微处理器的主流位置.本文围绕使用 ARM9芯片的 S3C2410A处理器,对嵌入式计算机的硬件部分进行研究探讨.【关键词】 嵌入式 硬件 S3C2410A处理器
嵌入式系统凭借其成本低、体积小、耗能低、性能高等特性,目前已被全世界广泛应用于多个领域之中,并取得了良好的反响.在计算机对嵌入式进行应用之后,对计算机系统的处理性能、处理实时性以及可扩展性都有了很大的提高 . S3C2410A处理器拥有双指令集（16/32位）,目前是应用最为广泛的处理器之一.
一、采用 S3C2410A处理器技术的计算机
嵌入式系统通常需要应用在多种类的设备中,因此就对设备推出了必须具备较强的数据通信加、解密功能以及信息的处理功能.对计算机的要求除了 CPU之外,还需要具备一定速度、容量的内存以及存储器,确保嵌入式计算机可达到最大处理能力.为了将嵌入系统的存储空间扩大,外部存储在具备合适的容量、接口同时,应尽量将系统体积缩小,内存方面可选择 SDRAM或 SRAM内存,外存推荐使用小体积的 FLASH存储器、硬盘驱动器等.其次,嵌入式系统需要具备 USB口,JTRAG接口与,串口、以太网等多种接口,并具备重量轻、可移动较好等特性,尽量使系统复杂性降低,以有效达到节能的目的.
二、硬件电路设计
2.1 FALSH接口的电路调试
采用性价比较高的NandFlash(64M)存储器.在S3C2410A中装有一个 SRAM缓冲器,可将程序在存储器上进行引导、执行.在系统启动阶段,存储器会自动在 SRAM缓冲器中存入前面的 4Kbyte字节,并且系统会这些引导代码自动执行,这 4Kbyte代码会先将存储器中的程序内容COPY置 SDRAM中,完成 COPY后跳转到 SDRAM执行.NandFlash数据的有效性,可以通过 S3C2410A中的 ECC功能进行检测 [1]
2.2 SDRAM电路设计
SDRAM是由多个按照行、列排列的存储区（bank）组建而成,其数据保存方式采用的是电容充电、放电方式,电容若出现漏电,会导致 SDRAM保存的数据丢失,为避免此问题,SDRAM需要不断进行刷新以确保数据完整性.
系统启动阶段,S3C2410A处理器会在 0x0复位地址自动读取代码,待系统正常启动后,会向 SDRAM中调入程序代码,将系统的负荷降低,同时系统的运行数据也可以存入SDRAM中.HY57V561620的容量为4Bank*4M*16Bit,兼容电平为LVTTL,A0-A12同 S3C2410A地址线的 A1-A14进行连接,片选线 CS与 S3C2410A中的的 LnGCS6进行连接,LnWE控制线与 WE控制线连接,0*0c000000位基址,利用ADDR24控制 BA0选段引脚,ADDR25控制 BA1选段引脚.另外,还需要 RAS/CAS地质命令,通过LnSRAS/Ln、SCAS对其进行控制.HY57V561620中还包含两条控制读写缓冲的控制线,分别是 UDQM、LDQM.当这两条控制线都处于高电平阶段,数据就会被屏蔽,无法进行写入.
2.3复位电路、时钟电路
复位电路包含手动复位和上电复位.当供电条件处于电压不稳定状态,就会产生计算机非正常复位情况,进而因为复位时间不充足造成系统错误,或直接死机,因此就要对计算机设置复位监控电路,如图所示：
图 1 复位电路设计图
时钟电路作用于向其它电路和 CPU提供工作时钟,S3C2410A1处理器需要两条时钟输入,即 CPU工作时钟；RTC提供电路；围绕 S3C2410A处理器的最大工作频率、PLL电路工作方式考虑,可选择 12MHz无源晶振,其晶振频率经过 PLL电路倍频即可达到要求频 [2].
结语：综上所述,S3C2410A处理器具备着低耗能、高性能的优势,将 S3C2410A处理器嵌入到计算机内,可有效使计算机运算速度以及运算性能得到进一步提升,同时也提高了计算机的扩展性,方便于二次开发.目前在计算机市场上,嵌入式计算机的数量已经明显高于其它计算机,在未来,相信 S3C2410A处理器将会被应用到更多的领域,为信息化发展做出更大的贡献.
参 考 文 献
[1]刘晓菲, LiuXiaofei. 基于 S3C2410A处理器的嵌入式计算机平台系统硬件研究[J]. 电子测试 , 2015(8):77-80.
[2]康思博. 计算机嵌入式系统的设计技术[J]. 通讯世界 , 2017(3):53-54.
嵌入式论文参考资料：
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