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基于ARM微处理器物流盘点机设计与开发 现在arm系统正趋于成熟 这是一个arm系统的实例 学生课程设计一般会需要的!
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工作任务二:基于 ARM 微处理器物流盘点机设计与开发
一、概述
随着现代物流业仓储、超市等行业的快速发展,物品流动的速度越来越快,仓储库存
周期也越来越短。这样物流仓储盘点行业的压力也越来越大,传统的人工盘点方式已经不
能适应现代物流的发展。为了解决这一问题,国际上一些物流先进国家已经采用专业的盘
点设备——盘点机,用于物流盘点。
我们在设计时采用了目前流行的嵌入式微处理器作为系统核心部件。其微处理器选型
是采用韩国三星公司生产的 S3C2410 微处理器,操作系统采用了 Windows CE .NET 4.2 嵌
入式操作系统。整个系统的硬件部分主要分为三个大的模块:核心板、系统板和专用键盘
及 LCD 显示器。
在核心板上集成了微处理器、64MB SDRAM 和 64MB NAND Flash 模块及部分支持电
路。在系统板上设计有与核心板连接的接口,同时又集成有显示器接口,以太网接口,
USB 接口,串口,CF 卡和 IrDA 条形码扫描接口等各种外设及以相应的控制部件,另外还
有电源管理与转换等一些附属电路。31 键的专用键盘是采用超低功耗的 MSP430 单片机作
为控制器来对键盘进行编解码,通过自定义的串行键盘口接入系统板。显示部分是采用
192*64 LCD 字符型显示器。
本章首先介绍了系统硬件部分设计及工作原理,在软件部分介绍了 Windows CE 操作
系统的移植和定制,驱动程序和支持软件的编制。盘点机除了支持常用的设备,还需要支
持串口条形码扫描仪,CF 卡等设备。
嵌入式设备的硬件架构一般都是以嵌入式微处理器为核心,通过处理器接口扩展以及
系统硬件的支持,把众多的外设单元集成到整个系统中,并通过 CPLD 等逻辑转换器件和
其它硬件电路完成对外设模块进行读写和控制操作。
物流盘点机系统硬件原理框图如图 9-1abc 所示,硬件部分主要包含有核心板,系统板
和专用键盘及 LCD 显示器三个部分。
二、系统核心板简介
核心板是整个系统的核心,集成了盘点机系统的微处理器 S3C2410、SDRAM 单元、
NAND Flash 单元以及它们所需要的辅助部件,如晶体振荡器(12MHZ 和 32KHZ 两组),
电源模块等等。
1
S3C2410
以太网网卡
CS8900
NAND
FLASH
SDRAM
CF Card
Audio
LCD显示器
RS232
键盘
USB
扫描仪
物流盘点机系统硬件原理框图
1) FlashROM 程序存储器
在核心板中,微处理器采用的是基于 ARM920T 核的 S3C2410 微处理器。系统的程
序存储器采用的是 NAND Flash,芯片的型号是 Samsung 公司的 K9F1208,容量为
64MB,NAND FlashROM 接口电路原理如图 9-2 所示。
它按页进行自动编程,每一页大小为 528(512+16)字节,编程的典型时间为
200µs。擦除则按照块进行,每一块的大小为 16K 字节,典型的擦除时间为 2ms。它在
页面中读取单个数据的时间为 50ns。K9F1208 总共有 48 个引脚,起作用的只有 8 根 I
/O 口线、读写控制线和电源线等。I/O 口是地址、命令输入和数据输出/输入的复
用端口。K9F1208 还提供了 ECC 错误纠正码,实现坏区检测以及实时映射,这样它具
有高达 10 万次的编程/擦除周期,数据保存长达 10 年。在 S3C2410 内部集成有
NAND Flash 控制器,可以在硬件上直接与 NAND Flash 相连。在盘点机中,NAND
Flash 被用作装载操作系统镜像以及大容量的数据存储,同时也是系统启动存储器。
核心板是整个系统的核心,集成了盘点机系统的处理器,SDRAM 单元,NAND Flash
单元以及它们所需要的辅助部件
2
2) SDRAM 随机存储器
SDRAM 被用来运行操作系统以及各类数据的缓存,图 9-3 是核心板 SDRAM 接口部
分的原理图,系统采用两片 HY57V561620 16M×16Bit SDRAM 芯片,共同组成 32Bit
数据宽度,64MB 内存。
HY57V561620 是一款 4Banks×4M×16Bit 的 SDRAM 芯片,采用 3.3V 电源供电,比
较适合嵌入式系统。SDRAM 与其它的 RAM 相比,有许多独特的优点,容量大,功耗
低,速度快,最快可以工作在 166MHz 频率下,通常存储时间为 10ns。在高速存储系
统中 SDRAM 是必不可少的外部存储设备。SDRAM 通过 S3C2410 片内的 SDRAM 控制
器来管理,SDRAM 挂接在 BANK6 上。
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