《自制廉价的 Arm9 开发平台》
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摘要:基于 Arm9 内核的单片机,由于其低廉的价格与优越的性能,已经被广泛的应用于各种消费类电子产
品中。掌握 Arm9 单片机的开发技能已经成为嵌入式系统开发者的迫切要求。但由于市面上的 Arm9 开发板价格
不菲,使不少想学习 Arm9开发技术的朋友望而却步,其中有一大部分是各大高校的学生。本文阐述了改造 ipTIME
的 IP0422 路由器,使其成为 VxWorks 和 Linux 的 Arm9 开发平台的过程。整个过程简单易行,同时花费在 150
元以内,是嵌入式系统开发爱好者不错的选择。
1 改造系统的选取
要动手改造 Arm9 开发系统,首先要选取一款进行改造的产品。现在基于 Arm9 内核的单片机被广泛的应用
于家用路由器和手机当中,因而这两类产品可以作为我们寻找改造对象的范围。但由于手机总体的价格偏高,
同时集成度比较高,电路系统复杂,因而不适合作为我们改造的对象。而路由器恰恰相反,现在 100 多元的路
由器比比皆是,而且这些路由器基本使用单芯片,该芯片除了具有 Arm9 核心的控制功能外,还具有硬件上的路
由算法支持,因而电路相对简单,便于改造,所以廉价的路由器就是改造 Arm9 开发板的合适对象。经过反复比
较以后,最终选择了 ipTIME 的 IP0422。该款路由器的市场价格在 100 元左右,主芯片为 KS8695X,是高度集成
化的网络通讯处理器,具有 ARM922T 内核。同时该路由器还具有 2M Flash,8M SDRAM,同时还留有一个 SDRAM
焊位,可以方便的把 SDRAM 的容量扩充为 16M,为我们运行操作系统提供了足够的空间。选择该款路由器的另
一个主要原因时 KS8695X 芯片提供了完备的开发资料,可以方便的从 Micrel 公司的 FTP 上
(ftp://www.micrel.com)下载获得(文中所涉及到的芯片相关资料都从该 FTP 下载)。开发资料中包括了供
KS8695X DEMO 板运行的 Linux 操作系统的源代码和 VxWorks 系统的 BSP 源代码包,虽然 KS8695X DEMO 与我们
进行改造的路由器的硬件配置不同,但只要做少许移植工作,便可以让以上程序支持我们的开发板,大大简化
了我们的改造过程。IP0422路由器改造完成的电路板和电路板版本号如图1所示。以下将从硬件改造与软件DEMO
移植两方面,详细阐述对 IP0422 的改造过程。
图 1 改造完成电路板与电路板版本号
2 硬件改造
2.1 串口
串口对一个嵌入式系统是致关重要的,通过串口可以与嵌入式系统进行交互。我们首先进行系统的串口改造。
如图 2 所示,电路板上原本就将串口以 4 星条针的形式引出,估计是为了以后方便维修而设置的。经过分析发
现,为 了 抗干扰,电 路 板上将主芯片串口的 RX 管脚进行了上拉,因而在一般使用中主芯片不会接收到任何的输
入信号。所以我们对串口的改造分为两步:1、去掉 RX 管脚上的上拉电阻;2、自己搭建一个串口电平转换电路,
使串口可以与 PC 机通信。串口各管脚定义与要去掉的电阻如图 2 所示。