嵌入式系统实验1 实验板介绍-陈文智

1、1、实验采用的开发平台2、AT91SAM9G45芯片3、ARM926EJ-S内核4、AT91SAM9G45-EKES硬件资源本书实验部分采用的开发平台采用Atmel AT91SAM9G45-EKES全功能评估板，而英蓓特公司生产的基于Atmel AT91SAM9G45处理器的EM-SAM9G45开发板具有基本相同的硬件配置，同样适用于本书的实验部分。Atmel AT91SAM9G45-EKES是基于Atmel AT91SAM9G45处理器（ARM926EJ-S内核）的全功能评估板。AT91SAM9G45开发板主频高达400MHz，可支持WinCE和Linux操作系统图1-1 AT91SAM9G

2、45评估板图1-2 AT91SAM9G45-EKES主要部件 接口 DDR2/LPDDR内存接口连接到128 MB的DDR2 - SDRAM内存 外部总线接口（EBI）连接到3种内存设备（DDR2-SDRAM，NAND FLash和NOR FLash） 1个TWI串行存储器 1个USB Host/Device复用端口接口 1个USB Host端口接口 1个RS-232串行通信端口 1个DBGU串行通信端口 1个JTAG/ICE调试接口 1个带状态LED的100BASE-TX（5类双绞线）以太网口 1个AC97音频解码器，具有耳机输出，输入以及单声道/立体声微输入 1个TV接口（包括视频输出）

3、1个4.3寸TFT LCD模块，具有触摸屏和背光灯 1个ISI连接器（摄像头接口） 1个电源红LED和两个通用绿LED指示灯 2个用户输入按键 1个四向控制操纵杆 1个唤醒输入按键 1个重置输入按键 1个DataFlash/SD/SDIO/MMC plus卡插槽（4/8位接口） 1个SD/SDIO/MMC卡插槽（4位接口） 1个12毫米锂钮扣电池单元（用于内存备份）板接口连接板接口连接 以太网使用RJ45连接器（J15） USB Host，支持USB Host使用A类连接器（J12） UART1（Rx，Tx，Rts，Cts）连接到9路公D型RS-232连接器（J11） DBGU（只有Rx和Tx

4、）连接到9路公D型S232连接器（J10） JTAG，20针 IDC连接器（J13） SD/MMC plus 连接器（J5） SD/MMC 连接器（J6） 耳机（J7），输入（J8）和麦克风耳机（J9） 扬声器输出（JP15） 图像传感器连接器（J17） TFT LCD显示器（J16），触摸屏（J19）以及背光灯（J21） 测试点；板上有许多测试点 主电源（J2）按键开关按键开关 重启，板重置（BP1） 低耗模式唤醒键（BP2） 右键和左键（BP4和BP5） 操纵杆（BP3）LCDLCD和和LEDLED显示器显示器 显示器，480*RGB*272像素LCD模块显示器连接到PIO E端口（LCD

5、1） 1个表面黏着式红色LED，用户接口（D8） 2个表面黏着式绿色LED，用户接口（D6和D7） 3个表面黏着式LED只是以太网状态（D9，D10，D11）EM-SAM9G45实验板是英蓓特公司新推出的一款基于Atmel公司AT91SAM9G45处理器（ARM926EJ-S内核）的全功能评估板。硬件配置与Atmel AT91SAM9G45-EKES基本相同AT91SAM9G45（32位ARM处理器）400MHz运行频率带后备电池的RTC硬件尺寸：12090mm1个IIS音频输入接口液晶屏：4.3寸（16：9）触摸屏（480272）1个IIS音频输出接口64KB片内SRAM外接5V供电64KB

6、片内ROMDBGU调试串口外扩的256MBNand Flash1个USB Host接口外扩的2MB Nor Flash1个USB Device接口外扩的4MB DataFlash2个用户可用LED灯外扩的2个64MB的DDR2 SDRAM1个10/100M网口2个功能按钮1个Micro SD卡接口1个唤醒按钮1个SD/MMC卡接口1个复位按钮10-pin的JTAG调试接口60个I/O Pin用户扩展接口 表1-1 EM-SAM9G45板硬件资源图1-3 EM-SAM9G45实验板AT91SAM9G45芯片使用ARM926EJ-S处理器，它带有MMU功能，有一个64KB的内部SRAM和一个64K

7、B的内部ROM，并带有两个外部总线接口，总共可支持4块DDR2/LPDDR，SDRAM/LPSDR，静态存储器，CF闪存或带ECC校验的SLC NAND Flash。AT91SAM9G45芯片把用户接口的功能性和高速数据连接相结合，包含了丰富的外设： LCD控制器，支持STN显示屏和TFT显示屏，最高分辨率支持达1280*860 支持电阻触摸屏，相机接口 AC97音频控制器 10/100M以太网 高速USB 和SDIO 两个主/从串行外设接口 两个三通道32位计时器/计数器 两个异步串行控制器 两个IC接口 四通道16位PWM控制器ARM926EJ-S内核是ARM9系列的一员，它采用ARM5T

8、EJ架构版本，具有完全内存管理，高性能，低芯片尺寸，低功耗等特性，面向多任务应用ARM926EJ-S内核支持32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集，还支持java加速技术Jazelle同时ARM926EJ-S处理器还包括了一个为改进DSP性能的增强乘法器设计。图1-4 ARM926EJ-S内部功能框图外部外部存储器存储器接口接口 AT91SAM9G45芯片本身带有的64KB内部ROM和64KB内部SRAM 带有两个外部总线接口（External BUS Interface），总共可支持4块DDR2/LPDDR，SDRAM/LPSDR，静态存储器，CF闪存或带ECC校验的SLC NAND

9、 Flash。LCD控制器 AT91SAM9G45芯片内置的LCD控制器支持单扫描或双扫描彩色或单色的被动STN LCD显示屏，也支持单扫描主动TFT LCD显示屏。 对于STN显示，控制器支持4位单扫描，8位的单扫描或双扫描以及16位的双扫描。单色STN显示支持最高16级灰度，彩色STN显示最高可有4096种颜色。 24位的单扫描TFT接口也被支持。分辨率最高可达2048*2048。 以太网接口 AT91SAM9G45-EKES开发板采用DM9161AEP物理层收发器，它是单芯片低功耗的100BASE-TX和10BASE-T操作的收发器，它包含了IEEE 802.3u定义的100BASE-T

10、X全部的物理层功能，包括物理编码子层（PCS），物理媒体连接子层（PMA），双绞线物理介质相关子层（TP-PMD），10BASE-TX编码/解码（ENC/DEC）以及双绞线介质访问单元（TPMAU）。音频接口 AT91SAM9G45-EKES开发板使用集成了低功耗立体声音频编码芯片的WM8731芯片，编码器包括麦克风到板上ADC的输入和线路以及从板上DAC到耳机的输出和线路 开发板采用TWI对WM8731进行传输控制，并使用SSC来发送和接受WM8731的数据调试接口 JTAG/ICE DBGU COM端口 USB接口 用户串行COM端口JTAG/ICEAT91SAM9G45-EKES板提供J

11、TAG/ICE接口，软件调试可以连接板上标准20针接口进行访问。这样允许标准的USB-JTAG内电路仿真器连接。DBGU COM端口AT91SAM9G45-EKES开发板采用10pin 的MAX3232 UART调试接口，它通过提供的转换器可以将其转换为普通的9pin RS-232接口。这个DBUG接口可以用作通讯和追踪的目的。它提供了一个理想的ISP下载通道。USB接口 AT91SAM9G45芯片支持两个全速OHCI和高速EHCI的USB Host，一个高速USB Device。USB Host端口A直接和UTMI收发器相连；USB Host端口B和高速USB Device通过一个多路复用器

12、连接到UTMI的第二端口，选择信号是位于UDPHS_control寄存器的UDPHS使能位 用户串行COM端口 USATR1被用作用户串行COM端口，该接口是一个缓冲的RS - 232收发器，并且连接到DB - 9公插座。软件必须正确给PIO引脚复制才能开启UART1的功能（PB5 = RXD1, PB4 = TXD1, PD16 = RTS1, PD17 = CTS1）。扩展槽 GPIO和GPIO2，LCD信号（PIO E）都被路由到连接器扩展J23；所有的I/O SAM9G45图像传感器接口都被路由到连接器J17；触摸屏信号和模拟I/O连接到J18。这些扩展槽允许开发人员通过增加外部硬件组

13、件来扩展开发板的功能。类别功能特性描述BootloaderFirstBoot用来引导Eboot，提供源码及最终生成映像FIRSTBOOT.nb0Eboot提供源码及最终生成映像Eboot.nb0Eboot功能强大，主要包括：1.网络下载：可设置Mac地址、静态IP、DHCP获取动态IP，可通过网络下载WinCE内核2.格式化NAND Flash3.设置启动延迟时间4.设置内核在NADN Flash中的地址，内核复制到RAM，以及内核的大小底层驱动程序DisplayLCD显示驱动EEPROMEEPROM存储器驱动EMACB网口驱动I2CI2C总线驱动KeyPad按键驱动程序，支持外置矩阵按钮Na

14、nd FlashFMD模式Nand Flash驱动SDHCMicro SD卡驱动Serial串口驱动Touchscreen触摸屏驱动USB HostUSB Host驱动，支持EHCI和OHCI两种模式WAVEDEV音频驱动，支持WM8731，I2C传输命令，TWI传输数据上层应用程序WinCE自带程序WinCE里包含的功能： 1.触摸屏校准；2.IE网络浏览器；3.Windows Media Player播放器，支持播放mp3，WMV文件；4.图片浏览器，支持bmp，gif，jpg，png等格式的图片；5.内置键盘PC端同步软件Microsoft ActivesyncPC和WinCE的同步软件

15、，同步建立后，可通过USB Device口与PC间进行数据交换，应用程序单步调试等PC端烧写工具超级终端串口调试终端，USB下载映像工具SAM-BA1.13+USBSAM-BA通过USB将Eboot和内核烧写到开发板的Nand FlashWinCE6.0 软件资源软件资源类别功能特性描述BootloaderAT91Bootstrap用来引导UbootUboot版本：UBoot1.3.4主要功能：1.支持Nand Flash擦除读写；2.支持网络下载映像；3.支持设置、保存环境变量 ；4.支持内存内容显示、对比、修改 ； 5.支持bootm、bootargs设置内核及设备驱动程序内核内核版本：L

16、inux-2.6.30系统时钟系统主频：400MHz显示驱动支持多种不同尺寸液晶屏，分辨率可调Touchscreen触摸屏驱动DM9000DM9000网口驱动HSMMCSD/MMC/SDIO驱动IICI2C驱动SPISPI驱动NAND FLash支持512 Byts小Page、2K bytes大Page，驱动兼容128Mbit8Gbit容量SERIAL串口驱动，4个USART ，1个UARTWAVEDEV音频驱动，支持AC97和IIS，默认驱动为IIS（WM8731）USB Host支持USB键盘、鼠标、U盘等DMADMA驱动GPIOLED和按键驱动文件系统Jffs2文件系统支持Jffs2文件系统交叉编译器arm-none-linux-gnueabi交叉工具链图形界面Angstrom图形界面支持多种功能： 1.图片浏览器 ；2.MPlayer，支持播放mp3，wmv；3.日历、时钟、计算器；4.文件管理器 ；5.终端 ；6.多款游戏 7.触摸屏校准程序PC端烧写工具超级终端串口调试终端，USB下载映像工具SAM-BA1.13+USBSAM-BA通过USB将Bootloader和内核烧写到开发板的Nand FlashLinux 2.6.30 软件资源软件资源目录内容01-Documents用户手册，数据手册以及硬件电路图02-Image