基于ARM7内核的开发板的设计.pdf

:基于ARM7内核的开发板设计 :本文主要介绍了一款基于ARM7内核的微控制器LPC2478为核心的实验开发板设计，涵盖了以太网模块、USB主机控制器模块、SD卡模块、UART模块等关键部分的设计思路和过程。 :ARM处理器, 内核, 参考文献, 专业指导 【正文】: ARM7处理器是嵌入式系统中广泛使用的处理器内核，尤其适用于大规模SoC设计。ARM7系列包括多种型号，如ARM7TDMI、ARM7TDMI-S等，它们支持Thumb 16位压缩指令集和Embedded ICE-JTAG软件调试方式。LPC2478是基于ARM7TDMI-S内核的微控制器，集成了丰富的功能，如10/100以太网MAC、USB全速设备/主机/OTG控制器、多个UART、CAN通道、SPI接口、SSP端口、I2C接口和I2S接口等。此外，它还拥有内部振荡器、RAM、外部存储器控制器以及各种串行通信控制器、定时器、ADC、DAC、PWM单元和GPIO管脚，适用于工业控制和医疗系统。 开发板的核心是LPC2478处理器，其结构设计如图1所示。开发板的主要功能模块包括： 1. **以太网模块**：采用KSZ8041NL芯片作为PHY，可通过MII或RMII接口与外部PHY进行通信。软件初始化时，需要设置描述符数组、状态数组和接收片段缓冲区。发送数据时，驱动程序建立控制寄存器和发送描述符，硬件完成发送后更新发送索引并可能产生中断。接收数据时，硬件会根据配置的过滤机制从PHY接收信息，并将数据写入接收缓冲区，通过接收描述符的状态字返回接收状态。 2. **USB主机控制器模块**：LPC2478内置的USB控制器支持全速设备/主机/OTG功能，能够连接各种USB设备，为开发提供了便利。 3. **SD卡模块**：通过SD卡接口，开发板可以实现数据存储和交换，这对于数据处理和实验应用至关重要。 4. **UART模块**：开发板包含多个UART接口，可用于异步通信，如串行通信、调试输出等。 以太网模块的电路设计如图2所示。在程序设计中，以太网软件驱动程序需要在复位后对以太网模块进行初始化，配置相关寄存器，确保网络通信的正常进行。 基于ARM7内核的开发板设计涉及到嵌入式系统的多个方面，包括处理器选型、外设接口设计、软件驱动开发等。这样的开发板为教学、研究和产品开发提供了强大的硬件平台，使得用户能够快速实现各种嵌入式应用。