嵌入式微处理器系统及应用-Chapter7-嵌入式硬件系统开发流程ppt课件

1、嵌入式微处置器系统及运用第七章 嵌入式硬件系统开发流程概述 嵌入式系统产品都是软硬件的结合体，嵌入式系统开发的最大特点就是需求软硬件综合开发，并且嵌入式软件是针对相应的嵌入式硬件开发的，是公用的。因此嵌入式系统硬件的设计开发是嵌入式系统开发中的一个环节或组成部分，需求在各个阶段与系统的总体设计相结合，综合思索，并处置好与软件开发的关系。 概述嵌入式系统的总体开发流程概述主要内容嵌入式硬件系统开发流程 32位嵌入式系统的设计原那么 嵌入式硬件系统开发流程 嵌入式硬件系统开发流程 硬件分配需求 硬件分配需求通常是嵌入式系统的产品部门根据客户或者市场的需求，确定的有关产品硬件方面的功能和特性，其内容

2、普通包括：1外部接口的种类：比如USB接口、串口、网络接口等；2接口特性：比如USB应符合USB1.1规范还是USB2.0规范，串口采用RS232还是RS422，网络接口是10Mbps还是100Mbps或者甚至是1000Mbps；3外设的型号、规格：比如LCD显示屏的型号是什么，分辨率是多少，是彩色还是单色，以及支持的颜色数等；键盘是44的矩阵，还是88的矩阵；打印机的型号是什么？是喷墨式、针式还是热敏式，等等。嵌入式硬件系统开发流程 电路图规划 根据硬件分配需求的要求，对器件资源进展规划，并编写“硬件规格书。确定微处置器的接口资源能否满足需求 确定微处置器对ROM、RAM容量和速度的支持能否

3、满足需求 微处置器通用输入输出接口分配 中断分配 微处置器外围芯片规划 嵌入式硬件系统开发流程 器件选型 根据该系统对功能和性能的需求，寻觅符合功能的器件。普通每个公司都会有本人的器件库，假设所用器件曾经存在于数据库中，那么可以直接选取。假设没有，那么可以经过咨询代理商、经销商、互联网查询等方式来选择需求的器件。在这个过程中，首先要选择的是硬件系统的中心：嵌入式微处置器，之后再根据选定的处置器的情况来选择其他器件 嵌入式硬件系统开发流程 原理图设计 原理图的设计原那么主要服从先整体、后部分的原那么，先确定需求分成哪些模块，然后再进展细化。这样不但能使系统构造明晰，独立的模块也可以为以后的设计所

4、运用，从而提高任务效率 嵌入式硬件系统开发流程 原理图设计常用工具PADS logic Dxdesigner Orcad capture Protel99 嵌入式硬件系统开发流程 原理图复查 设计正确性。检查各器件的连线能否正确，外围器件能否有脱漏，模块之间的衔接关系能否正确，器件之间的网络名能否一致设计完好性。检查需求的功能能否都已实现设计的可靠性。检查选择器件的参数能否满足实践要求，如电容耐压值、电阻功率值、二三极管电流值、存储器任务速度等选择能否合理，防止出现过热、过压、超频等问题，导致系统失效电磁兼容的思索。检查能否有针对电磁兼容添加或预留部分器件，以协助处理电磁兼容问题。比如电源部分

5、能否采用磁珠进展滤波，芯片电源引脚能否放置去耦电容，微处置器地址线、控制线能否添加串联电阻等嵌入式硬件系统开发流程 PCB图设计 PCB的设计需求服从先复杂后简单的原那么进展设计。先将设计中最复杂的部分或者难度最大的部分现行设计，这样可以保证规划、走线最合理，性能也可以到达最优化。例如一个设计中的CPU部分包括CPU，外部存储器等就应该优先进展设计。嵌入式硬件系统开发流程 PCB图设计常用工具 PADS layout Orcad Layout plus Protel99 嵌入式硬件系统开发流程 PCB图设计步骤确定PCB机构尺寸 从原理图设计软件生成网络表并导入PCB设计软件器件规划。采用先中

6、心器件，后外围器件的原那么进展布线。对于中心器件和高速信号要优先进展布线后处置。主要包括修正不合理的走线或者多余的走线；电源层平面分割；铺铜；陈列文字；添加各种表示符号等嵌入式硬件系统开发流程 PCB图复查 规划。比如器件之间的间距能否过小或过大，器件间隔板边能否过近，芯片和其他器件的规划能否利于焊接维护，接口器件的方向能否正确，相关器件能否放置较为接近等走线。走线能否有直角，走线上能否有多余的过孔或不用要的转角，走线能否根据电流的不同而更改粗细，走线分叉部分能否尽量短，多颗芯片共用走线能否尽量以菊花链的方式衔接等 嵌入式硬件系统开发流程 PCB制板 PCB图经过检查无误后，生成gerber文

7、件，然后将此文件发送给PCB厂商进展PCB制造。生成gerber文件的作用一是可以对原设计文件进展严密，二是在该文件中各项设计参数的标注是明确的，防止引起PCB厂商对设计的误解 嵌入式硬件系统开发流程 器件采购、备料 在PCB的制造过程中，可同时根据原理图生成相应的BOMBill Of Material即原资料清单，然后根据BOM清单进展器件采购任务，之后再根据所需的数量进展器件的备料，等待PCB板制造完成后即可进展焊接任务 BOM清单中包含了器件的详细信息，包括器件称号、阐明、以前采购的价钱及供应商称号等。另外在焊接时可对照BOM清单进展器件焊接，明晰、直观、不易出错 嵌入式硬件系统开发流程

8、 BOM清单例如 嵌入式硬件系统开发流程 PCB焊接及调试 PCB制造完成后，硬件工程师需求对PCB板进展初步的检查，主要是检查电源能否存在短路问题，特别是对设计后第一次制造的PCB板更应留意。接下来首先焊接电源部分并检查电压能否正常，如没有问题那么可以进展其他器件的焊接。焊接完成后需求再次进展检查，主要是看系统的各种电压能否与设计值一致，时钟能否正常，复位信号能否正常。编写简单的硬件驱动软件，也可以对硬件能否正常任务进展测试，此时需求对整个系统的信号完好性进展分析丈量，确保各个器件的实践任务电压、电流值在设计规定的范围之内，器件的任务时序满足要求等 主要内容嵌入式硬件系统开发流程 32位嵌入式系统的设计原那么 32位嵌入式系统的设计原那么 要有明确的需求，采用自上而下的方法进展设计 采用模块化设计方法，对功能模块进展划分 选择器件需求从性能、可靠性、本钱等方面进展思索可靠性设计可根据需求，采用器件参数降额运用或者采用冗余设计等方法来提高和保证小结 嵌入式硬件系统的设计开发是一项系统性的任务，本章主要概括地引见了嵌入式硬件系统的开发流程、需求掌握的主要原那么以及一些需求特别留意的事项，这些问题在嵌入式硬件系统的设计过程中是非常重要的，往往会决议设计的最终成败