嵌入式硬件系统的组成

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嵌入式硬件系统的组成

2024-07-10 15:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

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1.电源电路

1.1 嵌入式系统常用的电源模块有以下几种:

1.2 稳压器包括普通稳压器和低压差稳压器LDO。  

2.时钟电路

3.复位电路

4.JTAG测试接口

        嵌入式系统由嵌入式硬件系统及嵌入式软件系统构成。其中,嵌人式硬件系统又由嵌入式处理器、存储器、V/O接口等构成。从系统运行的角度,嵌入式硬件系统可以分为嵌入式最小硬件系统和典型嵌入式硬件系统。

        提供嵌入式处理器运行必备条件的硬件电路与嵌入式处理器共同构成了嵌入式最小硬件系统。而大多数基于ARM处理器核的处理器芯片都有调试接口。嵌入式最小硬件系统的组成如下图所示。

 

 

1. 电源电路

        电源电路为整个嵌入式硬件系统提供能量,是整个系统工作的基础,具有极其重要的地位。选择和设计电源电路时主要考虑以下7个因素:

 

1.1 嵌入式系统常用的电源模块有以下几种:

 

1.2 稳压器包括普通稳压器和低压差稳压器LDO。 2. 时钟电路

        几乎所有的嵌入式处理器本质上均为同步时序电路,需要时钟信号才能按照节拍正常工作。大多数嵌入式处理器内置了时钟信号发生器,因此时钟电路只需要外接一个石英晶体振荡器和两只电容就可以工作了。对于一般的嵌入式处理器时钟设计如下图所示。

 

        上图中Xtal为晶体振荡器,简称晶振。根据系统需求选择合适的晶振,既要考虑嵌入式处理器的最高工作频率,又要保证系统在一定的功耗范围内。晶振是无极性的,通常分为无源和有源两种,无源晶振有两只引脚×1和X2,有源晶振有四只引脚,除X1、X2外还有电源和地,X1为输入X2为输出,通过X2可以提供时钟源给外部的其他电路使用。

3.复位电路

        嵌入式处理器都有一个系统复位引脚为nRESET或RESET,其中n表示低电平复位,不带n的表示高电平复位。一般情况下,nRESET必须至少保持若干个处理器时钟周期的低电平,系统才能可靠复位。目前嵌入式系统常使用外接典型复位芯片以保证系统能可靠复位。

        ARM复位后PC指针指向唯一的地址Ox00000000,而在此地址处通常放条无条件转移指令B RESET,转向RESET开始的系统初始化程序,在这个系统初始化程序中就可以对系统进行初始化操作,以保证系统有序工作。

4.JTAG测试接口

        “JTAG”是一种国际标准测试协议,主要用于芯片内部测试以及对系统进行仿真和调试,JTAG技术是一种嵌入式测试技术,它在芯片内部封装了专门的测试电路并提供测试访问口(TestAccess Port,TAP),通过专用的JTAG测试工具可以对内部节点进行测试。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起,形成一个JTAG链,实现对各个器件分别进行测试。



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