嵌入式微处理器MCF5249及其应用

1、嵌入式微处理器mcf5249及其应用文中介绍了motorola公司的微处理器mcf5249的原理 特点和引脚功能,解释了基于该处理器和嵌入式操作系统uclinux的网络相机结构,给出了用mcf5249举行网络相机设计时的资源分配状况及设计注重事项1 概述mcf5249是motorola公司推出的32位嵌入式微处理器,该器件以coldfire 32 位微处理机体系结构为基础,并带有96kb 的片内sram 8kb 命令高速缓存 两个自立uart 和16 位定时器以及一个pll 时钟,同时还带有软件监视时钟 gpio 线路 两个i2c接口 qspi口 4通道dma和一个非粘合性sdram 控制器

2、此外,该器件还集成了一个12位和一个增加型累积乘法?emac 单元,可用来为音频和其它应用提供迅速运算和信号处理所需的 功能 mcf5249的最高工作频率为140mhz,性能可达125dhrystone 2.1 ,而功耗仅为每兆赫1.3mw 因而可广泛用于音频设备 成像 生物统计学和工业控制等领域2 性能特点及引脚解释mcf5249内含v2 coldfire 处理器核 96kb 静态sram 8kb 命令缓存 emac增加型累积乘法单元 2 个自立的通用异步?uarts 2 个自立的16 位定时器 两个自立的i2c 接口 以及16-bit宽度的四通道的sdram控制器等模块,另外mcf5249

3、还集成了pll和软件software watchdog 数字音频传输和接收口(符合iec958音频协议)及ide和smartmedia接口等 图1所示是mcf5249的主要功能框图mcf5249能够支持cd-rom和cd-rom xa块编码和解码功能,并具有4个可编程挑选的后台实时处理debug模块mcf5249芯片的内核为1.8v,i/o电压为3.3v,具有160脚mapbga(140mhz的最高频率)和144脚qfp(120mhz的最高频率)两种封装形式 其中160脚的mcf5249比144脚增强了qspi cs1等功能管脚.2.1 采纳mcf5249构成的网络相机基于mcf5249的上述

4、功能,笔者设计了一种能够对采集到的图像举行实时网络传输的嵌入式相机系统 3所示?它由图像 帧存储器 网络控制器 键盘 显示模块等部分组成 其中图像传感器采纳omnivision公司的ov9620高辨别率图像传感器 该传感器具有1280%26;215;1024的辨别率和1024等级的色度信息 最高拍摄速度可达每秒十五帧 ov9620的控制端口与mcf5249的i2c口挺直相连 为了使输出的图像数据便利地同帧存储器相连,笔者设计时只用了高八位数据 帧存储器采纳issi公司的18mbit存储器is61lpd102418a 该存储器的数据读取速率为7ns,且控制容易,易于用法 设置存储器是因为像素的速

5、率与mcf5249的速率不匹配,而用其起缓存作用的 网络控制器选用davicom公司的dm9000迅速以太网控制处理器,该处理器配备有标准10m以太网接口,包括mac和phy 物理层支持以太网接口协议 因为数据有时是以猝发形式收到的,因此,dm9000还集成有接收缓冲区,以便在接收到数据时能把数据放到这个缓冲区中,然后由数据链路层挺直从该缓冲区里取走数据 链路层通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡,它们一起处理与电缆的物理接口详情数据,它的缓冲区可用来临时存储要发送或接收的帧 mcf5249在用法时还需辅以4m%26;215;16位数据宽度的sdram和4mb的在线可擦除

6、flash mx29lv160btc该系统工作时,首先通过flash自动加载操作系统,然后由系统控制mcf5249的i2c接口以控制传感器曝光并将一帧图像写入sram 采集结束后,mcf5249通过gpio口读入像素数据,并通过内部嵌入的jpeg图像压缩编码模块将其转换成易于网络传输的低数据量图像数据流,然后输出给dm9000网络控制器,最后传输至网络针对不同要求,可将该相机的图像辨别率分为320%26;215;240 640%26;215;480 1024%26;215;769三种等级,不同等级辨别率对应的图像处理速度分离为15fps(frame per second) 10fps 3fps 图2所示是该系统的总体框架 其中的显示模块采纳6963系列128%26;215;64的,主要用来显示系统时钟 系统状态以及卡的id号等4 结束语在采纳mcf5249设计网络图像传输系统时,还应注重以下几点:(1) 合理的地层和电源层隔离建议用法较为完整的一个plane 作为地层,假如存在多个“地”(例如:数字地,模拟地,庇护地等),则应在同一个地层上适当分割 其电源层也应与之类似 此外,还应该注重低噪声电路部分电源