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基于ARM的嵌入式系统外围硬件设计本章主要内容：嵌入式最小系统设计嵌入式系统的存储系统设计常用接口电路设计一、嵌入式硬件体系设计1.嵌入式系统硬件体系基本构成框图微控制器电源供给通信接口数据采集通道键盘输入界面数据存储器现实/打印/记录执行控制通道时钟电路程序存储器一、嵌入式硬件体系设计2.硬件体系的基本组成2.1核心部件微控制器、时钟电路2.2主要部件存储器件、测控通道器件、人机接口/通信接口器件2.3基础部件电源供电电路、电路监控电路、复位电路等电路一、嵌入式硬件体系设计3.直接相关部分设计内容微控制器的选型存储器选择人机接口/通信接口设计信号采集及控制通道设计基础电路设计一、嵌入式硬件体系设计4.间接相关部分设计内容系统原理设计及PCB制板硬件体系调试二、嵌入式最小系统设计1、最小系统框图嵌入式控制器时钟系统供电系统测试调试接口存储器系统复位及复位配置系统二、嵌入式最小系统设计2、电源设计2.1设计电源系统需要考虑的因素：输出的电压电流功率；输入的电压电流安全因素输出纹波电磁兼容和电磁干扰体积限制功耗限制成本限制2.2设计流程分析需求设计末级电源电路设计前级电源电路电源电路设计流程二、嵌入式最小系统设计3、时钟设计两种方法：①利用微控制器内部的晶振②使用外部振荡源提供时钟信号二、嵌入式最小系统设计4、存储器系统设计一般通过微控制器的外部总线来进行扩展得到。二、嵌入式最小系统设计5、调试与测试接口设计如JTAG调试接口，通常还在需要的地方增加测试点。三、硬件体系设计体验1、简单系统设计—多功能智能型单相电度表的设计①功能分析②系统方案设计③核心微控制器的选择④硬件体系设计说明三、硬件体系设计体验①功能分析：主要功能包括：电量的测量、度量、显示；红外抄表、远程自动报表辅助功能：电路故障的判断、控制、报警；用电量的近期远期预测。三、硬件体系设计体验②系统方案设计：微控制器LCD液晶显示电源供给NVRAM非易失性数据存储ADC转换低通滤波隔离放大数据存储器程序存储器以太网接口IrDA红外接口485接口时钟电路故障控制/报警交流信号三、硬件体系设计体验③核心微控制器的选择：三、硬件体系设计体验④硬件体系设计说明数据采集通道：过程描述为模拟信号→隔离→滤波→A/D转换→数字信号红外通信和RS-485接口：不同时工作，通过串口来选择相应的通信方式和接口。以太网接口：通用IO来连接即可。报警/控制模块：声光报警、继电器控制的方式。直接有IO口来控制电源供给：3.3V和1.8V两路电源。时钟电路：常见的12M即可。三、硬件体系设计体验2、复合系统设计—电力故障录播装置的设计①功能分析：②系统方案设计：③核心微控制器的选择：④数据采集模块及其板卡设计：⑤存储器的选择：⑥人机接口电路设计：⑦辅助设计