ARM嵌入式最小系统的软硬件架构的改进研究.pdf

ARM嵌入式最小系统是指在满足系统运行需求的条件下，尽可能减少上层应用的功能，通过最小化配置模块的方式实现系统的基本运行。基于ARM的嵌入式最小系统广泛应用于各种嵌入式设备中，其核心组成部分包括ARM微处理器、FLASH存储模块、SDRAM模块、时钟模块、JTAG模块、UART模块和复位模块等。 在硬件方面，ARM处理器与外部存储器（包括Flash和SDRAM）的接口技术是嵌入式最小系统硬件设计的关键。其中，常用的外存储器包括NorFlash和NandFlash两种类型，以及同步动态存储器SDRAM。 NorFlash（线性Flash）具有高可靠性、随机读取速度快的特点，支持芯片内执行（XIP），适合直接在Flash闪存内运行应用程序。NandFlash则以其高数据存储密度成为数据存储和文件存储的理想解决方案，支持以块为单位进行擦除。 SDRAM是在DRAM基础上改进的一种同步内存，其所有数据、地址和控制信号都与CLK信号上升沿对齐，并通过内部命令控制器来实现处理器对SDRAM的访问。 ARM处理器与Flash的接口技术包括与NorFlash和NandFlash的连接方式。对于NorFlash，常见的连接方式有双Flash独立片选和双Flash统一片选。双Flash独立片选方式下，两个NorFlash芯片可以分别存放启动代码和应用程序代码，便于操作和管理；双Flash统一片选方式则将两个芯片视为一个并行处理单元进行访问。NandFlash接口信号较少，地址、数据和命令总线复用，通过发出相关命令和参数后，进行数据操作。 在软件方面，文章重点分析了嵌入式最小系统的启动架构，这是整个系统得以运行的关键部分。ARM处理器内核的嵌入式最小系统的设计原则及方法基本相同，这使得对嵌入式最小系统的研究在整个系统的开发中具有着至关重要的意义。通过研究嵌入式最小系统的软硬件架构，可以为设计特定的嵌入式最小系统和应用系统提供理论基础和技术支持，推动嵌入式系统设计的发展。 本文提到的标签“LabVIEW”，虽然在文档中未直接提及具体应用，但可以推测该研究可能与LabVIEW这一图形化编程环境有所关联。LabVIEW广泛应用于数据采集、仪器控制及工业自动化等领域，其在嵌入式系统的软件架构改进中可能扮演了测试、模拟或者部分控制系统开发的角色。在深入探讨嵌入式最小系统的软硬件架构改进时，LabVIEW可以作为开发工具用于原型设计、性能测试或者用户界面设计等方面。