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学习ARM开发的四个思路分享

2020-10-22 11:53:40  96 ARM
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       因为涉及到编程,学习ARM单片机系统对于从事电子电路的设计者来说是有些困难的,学习知识不难,难的是理清其中的开发思路,找到一个好的起点。本文就将从这一步入手,为大家介绍初次接触ARM开发应该从哪几方面来理清开发思路。
        做个最小系统板:如果从没有做过ARM的开发,建议一开始不要贪大求全,把所有的应用都做好,因为ARM的启动方式和dsp或单片机有所不同,往往会遇到各种问题,所以建议先布一个仅有Flash、SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和复位信号的小系统板,留出扩展接口。使最小系统能够正常运行,任务就完成了一半,好在ARM的外围接口基本都是标准接口,如果已有这些硬件的布线经验那就更好了。
1 写启动代码
        根据硬件地址先写一个能够启动的小代码,包括以下部分:初始化端口、屏蔽中断、把程序拷贝到SRAM中、完成代码的重映射、配置中断句柄,连接到C语言入口。也许一些示例程序当中bootloader会有很多东西,但是不要被这些复杂的程序所困扰,因为这是设计开发板过程中需要设计,并不包含在ARM设计范畴中。
2 研究芯片资料
        尽管ARM在内核上兼容,但每家芯片都有自己的特色,编写程序时必须考虑这些问题。尤其是女孩子,在这儿千万别有依赖心理,总想拿别人的示例程序修改,却越改越乱。
3 了解操作系统程序
        在ARM的应用开放源代码的程序很多,要想提高自己,就要多看别人的程序,Linux,uc/os-II等等这些都是很好的原码。
4 硬件
        如果设计者自己制作硬件,每个厂家基本上都有针对该芯片的DEMO板原理图。如果先将原理图消化。在以后做设计时就能做到对资源的分配心中有数。器件的DATSHEET一定要好好消化。
5 最小系统板
        很多人会问,做最小系统板是2层还是4层好?答:只有AT91可以用两层板,其他的最少4层;44b0的地和电源处理好也可用两层板;谈四层板和33欧电阻:选用四层板不仅是电源和地的问题,高速数字电路对走线的阻抗有要求,二层板不好控制阻抗。33欧电阻一般加在驱动器端,也是起阻抗匹配作用的;布线时要先布数据地址线,和需要保证的高速线;在高频的时候,PCB板上的走线都要看成传输线。
        传输线有其特征阻抗,学过传输线理论的都知道,当传输线上某处出现阻抗突变(不匹配)时,信号通过就会发生反射,反射对原信号造成干扰,严重时就会影响电路的正常工作。采用四层板时,通常外层走信号线,中间两层分别为电源和地平面,这样一方面隔离了两个信号层,更重要的是外层的走线与它们所靠近的平面形成称为“微带”(microstrip)的传输线,它的阻抗比较固定,而且可以计算。
        对于两层板就比较难以做到这样。这种传输线阻抗主要于走线的宽度、到参考平面的距离、敷铜的厚度以及介电材料的特性有关,有许多现成的公式和程序可供计算。33欧电阻通常串连放在驱动的一端(其实不一定33欧,从几欧到五、六十欧都有,视电路具体情况),其作用是与发送器的输出阻抗串连后与走线的阻抗匹配,使反射回来(假设解收端阻抗没有匹配)的信号不会再次反射回去(吸收掉),这样接收端的信号就不会受到影响。
        接收端也可以作匹配,例如采用电阻并联,但在数字系统比较少用,因为比较麻烦,而且很多时候是一发多收,如地址总线,不如源端匹配易做。这里梭说的高频,不一定是时钟频率很高的电路,是不是高频不止看频率,更重要是看信号的上升下降时间。通常可以用上升(或下降)时间估计电路的频率,一般取上升时间倒数的一半,比如如果上升时间是1ns,那么它的倒数是1000MHz,也就是说在设计电路是要按500MHz的频带来考虑。
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