嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,*,嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計基礎(chǔ),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,嵌入系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),STR71x ARM,處理器,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),ST ARM,教學(xué)平臺硬件結(jié)構(gòu),STR71x,外設(shè)軟件庫的使用,嵌入式系統(tǒng),硬件基礎(chǔ),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)框架,嵌入式,微處理器,SDRAM,ROM,I/O,A/D,D/A,人機(jī)交互接口,通用接口,實時操作系統(tǒng),(,RTOS),圖形用戶,接口,BSP/HAL,板極支持包,/,硬件抽象層,文件系統(tǒng),應(yīng)用程序,嵌入式系統(tǒng),硬件層,OS,層,驅(qū)動層,應(yīng)用層,軟件,硬件,串口、并口、,USB,、,以太網(wǎng)等,LED,、,LCD,、,觸摸屏、鍵盤等,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),模擬與數(shù)字量輸出：,DA,，,電平轉(zhuǎn)換，放大，功率驅(qū)動（繼電器，電機(jī)等）,與其他,MCU,PC,等，,I2C,232,485,USB,網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場總線,鍵盤，選擇開關(guān)，按鈕，顯示屏，,LED,LCD,，,打印機(jī),嵌入處理器基本系統(tǒng),前向通道,后向通道,通信,人機(jī)交互,傳感器電路，檢測電路，信號調(diào)理、放大、濾波，,AD,、,比較器，波形整形,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,嵌入系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),STR71x ARM,處理器,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),ST ARM,教學(xué)平臺硬件結(jié)構(gòu),STR71x,外設(shè)軟件庫的使用,嵌入式系統(tǒng),硬件基礎(chǔ),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,基于,ARM7TDMI,內(nèi)核的,RISC,微處理器系列,高性能、低功耗。,STR710X,簡介,特色,STR710FZ,STR711FR,STR712FR,STR715FR,1,2,0,1,2,0,1,2,0,FLASH,(,KBytes,),128+16,256+16,64+16,128+16,256,+16,64,+16,128,+16,25,6,+16,64+16,RAM,(,KBytes,),32,64,16,32,64,16,32,64,16,外設(shè),CAN,EMI,USB,48 I/Os,USB,30 I/Os,CAN,32 I/Os,32I/Os,工作電壓,3.0V,3.6V(,內(nèi)核的工作電壓：,1.8V),工作溫度,-40,C,+85,C,封裝,144,引腳的,BGA,或,TQFP,6,4,引腳的,BGA,或,TQFP,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,片內(nèi)存,儲器,高達(dá)272K字節(jié)(256+16K)FLASH程序存儲器(可重復(fù)擦寫10萬次，數(shù)據(jù)保持20年),高達(dá)64K字節(jié)RAM,外部存儲器接口(External,Memory Interface,EMI)，支持高達(dá)4個SRAM,Flash,ROM,多種啟動方式,時鐘，復(fù)位及供電管理,應(yīng)用及,I/O,接口電壓為,3.3V,嵌入式的,1.8V,內(nèi)核電壓控制器,0,到,16MHz,外部主晶振，,32KHz,外部后備晶振,為,CPU,時鐘提供內(nèi)部,PLL,從,flash,執(zhí)行時，,CPU,操作頻率可高達(dá),50MHz,4,種省電模式：,SLOW,WAIT,STOP,及,STANDBY,模式,STR710X,簡介,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,內(nèi)置中斷控制器,多向量的快速中斷處理,32個中斷向量，16個IRQ優(yōu)先級,2個可屏蔽FIQ中斷源,5,個定時器,16,位看門狗定時器,(watchdog timer),4,個,16,位定時器，每個均有以下功能：,2,個輸入捕獲，,2,個數(shù)出比較，,PWM,和脈沖計數(shù)模式,高達(dá),48,個,I/O,端口,30/32/48,個多功能雙向,I/O,口線,14,個有中斷功能的端口,STR710X,簡介,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,10,個通信接口,2,個,I2C,接口,(1,個與,SPI,復(fù)用,),4,個,UART,異步傳輸接口,UART1,上的,Smart Card ISO7816-3,接口,2,個,BSPI,同步傳輸接口,CAN,接口（,2.0B,）,USB v2.0,全速（,12Mbit/s,）設(shè)備，支持,(Suspend,和,Resume),HDLC,同步通信接口,4,通道,12,位,A/D,轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換時間：,4,通道：高達(dá),500Hz(2ms),單通道：高達(dá),1kHz(1ms),轉(zhuǎn)換范圍：,0,到,2.5V,STR710X,簡介,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR710X,功能框圖,APB2:,通用的外設(shè),ARM7TDMI 16/32,位,RISC,的微處理器,內(nèi)嵌內(nèi)存,Flash,：,256K,字節(jié),+16K,字節(jié),RAM,：,64K,字節(jié),EMI(TQFP144),：支持多達(dá),4,個,bank,的擴(kuò)展,SRAM,和閃存,帶低功耗模式的電源供給：,I/O,：,3.0V,3.6V,ADC,：,0 V,2.5V,內(nèi)核和外設(shè)：,1.8V,通過,PRCCU,和,PLL,實現(xiàn),0,48,MHz,主頻,2 APB,橋：,APB1:,通訊類外設(shè),JTAG,PRCCU,EMI,FLASH,RAM,APB2,APB1,ARM7 native bus,ARM7TDMI,CPU,ADC,EIC,TIM0,TIM1,TIM2,TIM3,RTC,XTI,WDG,GPIO0,GPIO1,GPIO2,APB bus,I2C0,I2C1,BSPI0,BSPI1,UART0,UART1/SC,UART2,UART3,USB,CAN,HDLC,APB bus,STR71x,PRCCU,EMI,FLASH,RAM,APB2,APB1,ARM7TDMI,CPU,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR710X,APB,總線,APB 1,APB 2,將,4K,字節(jié)內(nèi)存映射到外設(shè)和專用寄存器,-1,個,HDLC,-1,個,CAN,-1,個,USB,-4,個,UART,-2,個,BSPI,-2,個,I,C,-,實時時鐘,-,增強(qiáng)型中斷控制器,-1,個,12,位的,AD,轉(zhuǎn)換器,-,4,個,16,位定時器,-,看門狗,-3,個,16,位的通用,I/O,口,-,外部中斷,連接內(nèi)部總線到外設(shè),為外設(shè)開啟時鐘,JTAG,PRCCU,EMI,FLASH,RAM,APB2,APB1,ARM7 native bus,ARM7TDMI,CPU,ADC12,EIC,TIM0,TIM1,TIM2,TIM3,RTC,XTI,WDG,GPIO0,GPIO1,GPIO2,APB bus,I2C0,I2C1,BSPI0,BSPI1,UART0,UART1/SC,UART2,UART3,USB,CAN,HDLC,APB bus,STR71x,ADC12,EIC,TIM0,TIM1,TIM2,TIM3,RTC,XTI,WDG,GPIO0,GPIO1,GPIO2,I2C0,I2C1,BSPI0,BSPI1,UART0,UART1/SC,UART2,UART3,USB,CAN,HDLC,作用：,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,的,封裝和引腳分布,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,的,封裝和引腳分布,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,的電源，時鐘，復(fù)位，啟動配置，調(diào)試端口，,USB,端口,保留，必須接地,調(diào)試端口,主時鐘輸入,/,輸出,實時鐘時鐘輸入,/,輸出,待機(jī)、復(fù)位、啟動模式輸入,USB,接口信號線,3.3V,數(shù)字,IO,及,PLL,的電源和地,模擬信號電源和地,1.8V,備用電源和地,1.8V,電源濾波和地,3.3V,主電源接地,3.3V,主電源,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,的外部總線引腳,數(shù)據(jù)總線,D15:0,讀寫控制片選信號,地址總線,A23:A0,可以尋址,16MB x 4,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,的,GPIO,引腳,(,與專用,IO,復(fù)用引腳,),P2,端口,P2.15-P2.0,P2,端口,P2.15-P2.0,P1,端口,P1.15-P1.0,P0,端口,P0.15-P0.0,專用,IO,引腳對應(yīng)于,STR71x,的片上外設(shè),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,存儲器映射,4GB,線性地址空間,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,外部存儲器映射,BCON,x,用來控制,Bank,x,的數(shù)據(jù)寬度，讀寫等待參數(shù),Flash,RAM,IO,CS8900,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,片上外設(shè)地址映射,APB1:,通訊類外設(shè),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71x,片上外設(shè)地址映射,APB2:,通用外設(shè),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,STR71x ARM處理器,STR71FZ,啟動模式,啟動模式,可將,RAM,、閃存或擴(kuò)展內(nèi)存映射到地址,0 x0,通過,BOOTEN,、,BOOT0,和,BOOT1,的引腳決定,EN,BT0,BT1,地址,0,0,X,X,FLASH,1,0,0,FLASH,1,1,0,保留,1,0,1,RAM,1,1,1,EXTMEM,內(nèi)存重新映射,內(nèi)存重新映射可以通過軟件修改,BOOTCR,寄存器的,boot,位來實現(xiàn),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,嵌入系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),STR71x ARM,處理器,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),ST ARM,教學(xué)平臺硬件結(jié)構(gòu),STR71x,外設(shè)軟件庫的使用,嵌入式系統(tǒng),硬件基礎(chǔ),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),ARM,芯片,STR710F2,最小系統(tǒng)構(gòu)成,電源電路,3.3V,時鐘電路,JTAG,接口,復(fù)位電路,存儲器（程序，數(shù)據(jù)）,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),STR71x+,電源電路,+,晶振電路,+,復(fù)位電路,+JTAG,接口電路,可構(gòu)成最小系統(tǒng),程序可運行于,STR71x,內(nèi)部的,256KB Flash+64KB RAM,中,可以采用無外總線的芯片構(gòu)成單片系統(tǒng),STR711FR(USB),，,STR712FR(CAN),STR71x,最小系統(tǒng),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),MCLK,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,S3C44B0X,的存儲器配置,16,位寬,Flash,存儲器,外接存儲器總線連接方式,A20,A19,nCS0,nRD,SST,公司的,39VF1601,1M16,16Mbit,外部存儲器,Bank0,nCS0:0 x60000000,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,S3C44B0X,的存儲器配置,16,位寬,SRAM,存儲器,A17,A16,A18,A17,nCS0,nRD,ISSI,公司,IS61LV25616AL,256K16,外部存儲器,Bank1,nCS1:0 x62000000,外接存儲器總線連接方式,北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,嵌入系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),STR71x ARM,處理器,基于,STR71x,的基本系統(tǒng),ST ARM,教學(xué)平臺硬件結(jié)構(gòu),STR71x,外設(shè)軟件庫的使用,嵌入式系統(tǒng),硬件基礎(chǔ),北京交通大學(xué) 國家電工電子教學(xué)基地,ST ARM,教學(xué)平臺硬件結(jié)構(gòu),ARM,芯片,STR710F2,電源，時鐘，復(fù)位,JTAG,LED,發(fā)光管,6,位數(shù)碼管,以太網(wǎng)接口,驅(qū)動電路,Flash,SRAM,USB,接口,232,接口,x2,CAN,