數(shù)字電子技術(shù)教案設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：數(shù)字電子技術(shù)教案設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)手冊；ARM

中圖分類號：TF082 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）06-0-01

一、引言

目前，隨著設(shè)備安裝工程技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)備安裝過程中的新設(shè)備、新工藝和新方法也不斷涌現(xiàn)，同一施工單位的不同施工點或者是同一施工類型的不同項目其安裝過程都是大相徑庭的，這在一定程度上會造成施工組織的混亂，或者是施工質(zhì)量的參差不齊，因此對安裝規(guī)范進行統(tǒng)一匯編，建立無紙化的交互式電子技術(shù)手冊，不失為一科學(xué)的選擇。

本文基于嵌入式技術(shù)，選擇ARM9S3C2410為內(nèi)核來組建系統(tǒng)平臺，分別對其硬件電路和系統(tǒng)軟件進行分析設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上對電力設(shè)備安裝和風(fēng)水設(shè)備安裝的相關(guān)知識進行整理歸類，以最終形成具有安裝規(guī)范統(tǒng)一，交互性強和便攜性高的指導(dǎo)安裝作業(yè)的微型電腦。

二、ARM9S3C2410簡介

S3C2410是韓國三星公司的一款基于ARM920T內(nèi)核的16/32位RISC嵌入式微處理器，主要面向手持設(shè)備以及高性價比、低功耗的應(yīng)用，運行的頻率可達(dá)203MHz。ARM920T核由ARMTDMI、存儲單元和高速緩存三部分組成，其中MMU管理虛擬內(nèi)存，高速緩存由獨立的16KB地址和16KB數(shù)據(jù)高速cache組成。

三、硬件設(shè)計

一個嵌入式處理器是不能獨立工作的，必須給它供電，加上時鐘信號、復(fù)位信號，如果沒有片內(nèi)存儲器，還要加上存儲器系統(tǒng)，最后提供調(diào)試測試接口 ，即構(gòu)成了嵌入式系統(tǒng)的最小架構(gòu)。因為考慮到本模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā)成本和對I/O接口的特殊要求，選擇嵌入式系統(tǒng)最小系統(tǒng)是科學(xué)和合理的。

（1）電源模塊設(shè)計

S3C2410的ARM芯片均有4組電源輸入，數(shù)字3.3和1.8V，模擬3.3和1.8V，考慮不使用A/D功能，又需要單點接地或大面積鋪地，末級電源只需要提供兩組電源。1.8V消耗的電流極限是70mA，3.3V消耗的電流與外部條件有關(guān)，因此，1.8V提供的電流應(yīng)大于300mA，3.3V提供600mA即可?？紤]系統(tǒng)對電壓要求較高，且功耗不大，選用低壓差模電源LDO中的LM117芯片，其具有很低的靜態(tài)電流，性價比高。

（2）時鐘和復(fù)位模塊設(shè)計

微控制器均為時序電路，需要時鐘信號才能工作，因此需要設(shè)計時鐘電路。一般基于微控制器內(nèi)部的晶體振蕩器進行設(shè)計，但有些場合需要使用外部振蕩提供時鐘信號。

微控制器在上電狀態(tài)并不確定，因此需要有一個復(fù)位邏輯，用以確定控制器的初始狀態(tài)，即復(fù)位信號。簡單復(fù)位電路是阻容電路，雖性價比高但不可靠，這里選擇自動復(fù)位芯片MAX809，復(fù)位門檻選擇以微控制器的I/O供電電壓為標(biāo)準(zhǔn)。

（3）存儲器模塊設(shè)計

存儲系統(tǒng)包括SDRAM和Nand Flash。根據(jù)系統(tǒng)需要構(gòu)建32位的SDRAM存儲系統(tǒng)，選用兩片三星K4S561632C—TC100芯片構(gòu)成32位的存儲系統(tǒng)，每片K4S561632C的存儲器容量為16組×16Mb，工作電壓為3.3V，常見封裝為TSOP，兼容LVTTL接口，相關(guān)電容使用退耦電容，并靠近存儲器電源輸入引腳，支持自動刷新和手動刷新。S3C2410微處理器帶有Nand Flash控制器接口，因此可實現(xiàn)與三星公司的K9F1208無縫連接；電源仍然選用3.3V供電，電容仍然選用退耦電容，但是要注意nSE和nWP引腳的連接。

（4）JTAG調(diào)試接口設(shè)計

JTAG是Joint Test Action Group的縮寫，是IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)。JTAG的建立使得集成電路固定在PCB上，只需要通過邊界掃描便可以實現(xiàn)測試。S3C2410處理器內(nèi)部提供了JTAG型掃描鏈，可以進行調(diào)試和配置嵌入式的ICE-RT邏輯S3C2410芯片中集成有JTAG信號，引出這些信號擴展出JTAG接口，JTAG接口電路使用ARM公司推薦的20芯片標(biāo)準(zhǔn)接口。

四、軟件設(shè)計

（1）嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建

根據(jù)交互式電子技術(shù)手冊的功能，需要完成Boot loader引導(dǎo)程序的設(shè)計，并對其移植Linux操作系統(tǒng)?？紤]到Boot loader主要依賴硬件環(huán)境，沒有固定的模式可以套用，這里選擇在較為通用的引導(dǎo)程序的基礎(chǔ)上進行修改，從而得到適合自身的引導(dǎo)程序。對Linux的移植，就是根據(jù)電子技術(shù)手冊的實際需求，在Linux內(nèi)核源碼的基礎(chǔ)上，對進程調(diào)度、進程間通信、內(nèi)存管理和虛擬文件等進行必要修改，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)必要的驅(qū)動程序，然后將其編譯成映像文件并完成系統(tǒng)的安裝。

（2）系統(tǒng)功能軟件設(shè)計

本裝置的目標(biāo)是要建立具有高交互能力的技術(shù)手冊，內(nèi)容上要涵蓋電力設(shè)備安裝和風(fēng)水設(shè)備安裝的所有內(nèi)容，要利用多媒體信息處理、數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)，將相關(guān)設(shè)備安裝規(guī)范、設(shè)備安裝工藝和設(shè)備安裝禁忌等信息進行精煉組織為有機整體，并構(gòu)建界面美觀、友好的技術(shù)手冊界面，最終形成無紙化、人機和諧的交互式使用環(huán)境。

多媒體形式可以3DMAX，JAVA，F(xiàn)lash等軟件自制作信息資源，也可通過已有的視頻、課件、圖片和文檔的形式體現(xiàn)，兩者互相補充。對于數(shù)據(jù)庫的建立和管理原則，應(yīng)按照模塊化、通用化的原則，以電力和風(fēng)水兩個專業(yè)方向為劃分依據(jù)，自頂向下按照各方向的具體內(nèi)容、科目和項目的類別進行分類，直至到最底層一個確定的技術(shù)數(shù)據(jù)為止。同時，每一級的不同類別都構(gòu)成獨立的模塊，均可以向下一級的內(nèi)容進行調(diào)用，因此當(dāng)調(diào)用的內(nèi)容相同時，就不用重復(fù)建設(shè)，大大減少手冊建立的工作量和信息資源的浪費。

參考文獻：