XMXK-S3C2410设计报告书

XMXK-S3C2410设计报告书系统概述1．1作品的运用范围，及其功能简介使用低功耗的arm9、gps、和工业级gprs等模块实现，远程野外的定位导航系统。能够及时得到自己的定位，以及对道路的选择与导航，以及附加的mp3播放等娱乐功能。1．2产品的技术参数S3C2410X是韩国三星公司的一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比，低功耗的应用。运行的频率可以达到500MHz。ARM920T核由ARM9TDMI，存储管理单元（MMU）和高速缓存三部分组成。其中MMU可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的16KB地址和16KB数据高速Cache组成。ARM920T有两个协处理器：CP14和CP15。CP14用于调试控制，CP15用于存储系统控制、以及测试控制。1．2．1基本硬件结构：S3C2410：16/32bitARM920T内核，标称工作频率：203MHz，运算能力：220MIPS最高工作频率：266MHz系统时钟：内部PLL产生200~266MHzCPU内核工作频率；外部总线频率：100~133MHzFlashRom：核心板：16MbytenorFlashSDRAM：核心板64Mbyte（可升级至128Mbyte）LCD控制器：CPU内置STN/CSTN/TFTLCD控制器，支持1024*768分辨率下的各种液晶触摸屏控制器：CPU内置4线制电阻式触摸屏控制器UART：2通道RS232串口USB主口：2个USB从口：1个SD/MMC卡接口1个RTC实时时钟：具备后备电池插座IIC接口的EEPROM1个SPI：1通道SPI高速同步串行口IIS音频输入/输出接口麦克风输入接口1个中断和测试按键：4个10M以太网口1个数码管：1个LED灯：2个JTAG：接口及标准wiggler转接头12V电源8寸LCD屏1．2．2基本软件结构：bootloader:除了拥有vivi的一般功能，还具备下面功能Xmodem传输协议支持更新和烧写bootloader支持各种环境变量的设置支持tftp进行bootloader，内核与文件系统的传输和烧写（支持10M和10M/100M两种网卡）支持分区设置可以在bootloader对LCD进行设置和测试内核和驱动：对于产品的硬件资源，基本上都具备驱动程序和测试程序Linuxkernel2.4.18ROM/CRAM/EXT2/FAT32/NFSfilesystemJFFS2filesytstem系统中断和系统时钟驱动串口驱动RS485驱动CAN总线驱动IDE驱动CF卡驱动网络驱动USB主口和从口驱动LED驱动AD、DA、数码管驱动LCD驱动触摸屏驱动输入输出IO驱动音频IO和麦克风驱动SD/MMC卡驱动IIC和SPI驱动NANDFALSH和NorFLASH驱动USB键盘和鼠标、U盘、USB摄像头驱动还有更多的驱动程序。。。。。文件系统：RAMDISK文件系统QT文件系统Minigui图形系统Busybox的命令集FTPTCP/IPbootloader:u-boot1.1.6支持的操作系统:Linux2.6c/c++库：uclibc图形库：QT主操作界面程序：gogo1．2．2基本硬件资源分配：B．系统的内存分配片选设备起始地址大小或备注CS0flash0X000000002MBCS1CS2CS310M网卡CS89000X18000000CS4100M网卡DM90000X20000000CS5DA---0通道0X28100000DA---1通道0X28100008CAN—00X28200008CAN---10X28300008数码管--00X284000000x28400008灭数码管--10X284000000x28400010灭AD---00x28500000AD通道1AD---10x28520000AD通道2AD---20x28540000AD通道3AD---30x28560000AD通道4AD---40x28580000AD通道5AD---50x285A0000AD通道6AD---60x285C0000AD通道7AD---70x285E0000AD通道8CS6SDRAM0X3000000064MBCS7C.中断资源分配中断接口中断源EINT2IDE中断EINT910M网络EINT11100M网络EINT3CF卡EINT16CAN0EINT17CAN1EINT5ADEINT0按键中断EINT19按键中断3.3系统的接口列表接口标号接口J31CF卡接口J28CAN接口J30100M网络接口U53Cammara接口（S3C2440预留）CON16JTAG接口J26扩展接口J23AD接口J25DA接口J19LCD接口CON14触摸屏接口J14背光逆变器接口CON1710M网络接口CON10SD卡接口CON11USB主口CON12USB从口J612V电源接口U9UART0接口U11UART1、UART2接口CON9RS485接口U10红外接口CON8SPI接口CON2IDE接口CON3音频输入CON5音频输出CON6麦克风输入硬件功能模块设计2．1GPS模块设计使用falcom公司JP13模块。JP13采用美国SiRFStarIII芯片组.拥有第三代gps的代表性特点。这一芯片通过采用20万次/频率的相关器(Correlators)提高了灵敏度，冷开机/暖开机/热开机的时间分别达到42s/38s/8s，可同时追踪20个卫星信道。为了达到节能目的：使用fullpower和powersaving两种工作模式。不支持DGPS。2．2GPRS模块设计使用法国wavecom公司的gprsQ2403A模块。该类产品能够支持话音、短信息、数据和传真信息交互发布并保证优质的传输质量。双频GSM/GPRSMODEM模块，执行ETSIGSMPhase2+的标准类别4（2W@900MHz）；类别1（1W@1800/1900MHz）外部3V/5VSIM◆供电：3,6VDC1A；通信中平均300mA（0%DTX，Pmax）；空闲时3,5Ma外部尺寸：58×32×6mm；重量：20g（包括屏蔽的）◆基本特征：通话或紧急呼叫；最高速率，升级最高速率和半速率双音多频功能（DTMF）；A5/1&A5/5加密算法◆数据特征：Q2403A(支持class2)，下载26.8kbits/s，上传13.4kbits/sQ2406A(支持class10)，下载53.6.8kbits/s，上传26.8kbits/s数据线路异步传输和同步可达14,400bits/s自动传真group3（class1&2）通话和传真转换IrDA1.2A协议GPRSWAP◆接口：单一天线接口（for900/1800）；SIM3V/5V和SIM检测◆实时时钟：为手持设备设计I/O接口4位平行接口平行LCD接口I2Cbus10条输出线路for5×5键盘2个麦克风输入和2个耳机输出蜂鸣器输出◆电源接口：为数据操作RS232C串口线通过AT指令控制2．3存储设备NORFLASH：使用4*16的M28W640norflash，存储启动代码、内核和根文件系统。基本参数：SD/CFCARD：考虑到需要存储地图信息和歌曲等信息，添加2—4G的SD/CF卡。这样可以提供用户一般的需求。因为随着sd2.0标准的即将出台，一般的SD卡的容量有希望扩到32G，所以使用SD卡作为主要信息贮存设备是合理的选择。2．4网卡扩充了手持设备在特殊情况下的上网需求。作为一种应急的需求，使用10M的带宽已经满足需要。选用的芯片型号是cs8900。基本参数为：2．5显示设备LTS350Q1-PE1是带触摸屏的TFT-LCD面板类型a-SiTFT-LCD分辨率240x320亮度50nit对比度60:1响应时间40ms外形尺寸63.3x85.6x4.8mm(WxHxD)点距0.2235x0.2235mm长宽比3:4耗电量0.3W面板重量52g输入电压3.3V工作温度-10-60℃存储温度-20-70℃2．6串口设计串口1：调试、gprs接口串口2：GPS接口2．7外部接口USB：地图、mp3歌曲的输入接口EAR：耳机音响接口NIC：麦克风输入接口2．8电源以9/12V电池为主要供电方式。同时，提供交直转换直流电的接口。软件框价结构设计3．1linux2.6.16内核以及驱动使用MTD挂载跟文件系统，添加MTD驱动。添加cs8900驱动、lcd，触摸屏驱动、muliplexer协议等。使用SYS文件系统。3．2GPS定位软件能够准确的接受GPS的时间、经纬度信息、卫星状态等基本信息。并且支持节能电源管理使GPS模块在不同的运用情况下处于不同的工作模式。消除或减小由于GPS误差引起的定位漂移情况。3．3GPRS信息传输通过扩充底层传输协议，使得该GSM/GPRS模块能够工作在复用状态。既保持GPRS的在线，又能同时完成短信等功能的使用。提供短信编写、发送、接受界面。通过GPRS向网络服务器发送定位等信息。3．4MP3播放兼容．avi,．mp3,．rm,．wmv等格式。提供必须的控制界面。效果图：3．5平面GIS定位、导航使用GIS电子地图（二维）和GPS定位信息，提供当前使用者，在地图上所处的位置。并提供一定的导航功能。使用良好的人机界面，信息直接明了，易于操作。3．6报警报警形式可以分为两种：1、通知接受端这是把该设备作为定位报警使用，通知车主、服务台、观测台等使用。使用短信或者GPRS。2、通知110现在很多地方已经开通了短信报警的方式。设计难点4．1、根文件系统的最小化根文件系统是linux的重要组成部分，文件系统的大小，和强壮性会影响整个系统的性能。因此，需要对文件系统的合理优化。4．2、cpu电源节能管理使用硬件和软件共同减少耗电，提高电源利用率。4．3、muliplexer协议使得gprs芯片能够多路复用。4．4、平面GIS导航涉及GIS地图的处理，使用GPS的定位信息以及图形显示。这里使用二维平面图显示导航定位信息。这种表示方式，足够一般的使用需求。4．5、核心板稳定性由于是高频电路，对核心板的布线要求较高。使CPU工作在200M以上的工作频率，提高整体性能。