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使用TI-AM1808构建嵌入式导航系统

作者:陈超时间:2012-08-20来源:电子产品世界

  摘要:的AM1808处理器具有较为先进的架构。本文探讨了利用AM1808构建的过程。并且探讨了文件系统的组成。在硬件和软件方面对系统构建过程中遇到的问题提出了解决方法。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/135912.htm

  硬件设计

  在硬件设计上,得益于AM808先进的架构,AM1808的硬件设计具有很高的弹性。但是考虑到嵌入式系统成本和体积的要求,简洁有力的设计更应该在整个设计流程中被体现出来。因此,某些功能必须被禁用,以提高系统的简洁性和稳定性,并且降低成本。

  系统的需求分析

  使用AM1808构建嵌入式的,TFT显示屏是必不可少的组件之一。TFT液晶显示屏通过显示不同的海图和标志,来引导船只的正常航行。早先的嵌入导航仪也选用点阵液晶来进行数据的显示。相比较点阵液晶,TFT液晶有着低成本,更加丰富的颜色输出以及更高的刷新速度。基于以上的理由,TFT液晶已经慢慢将点阵液晶淘汰。

  AM1808最大可以接驳1024*1024分辨率的液晶显示器。但是其像素时钟信号最高只能到37.5MHz。当前系统中,我们使用800*480分辨率的液晶就能很好地满足导航功能的现实需求。

  对于一个嵌入式系统,系统的升级功能十分的重要。升级的数据来源可以是SD卡或者USB大容量存储器。为了满足多样化的用户需求,我们同时需要这两种接口。AM1808的SD控制器可以访问SD卡上的数据,但是不支持高速的SD卡,但标准速度的SD卡已经可以很好地满足系统的需求。在USB方面,AM1808具有两个可以使用的USB主机端口:集成型PHY的USB2.0移动(OTG)和集成PHY的USB1.1的OHCI。考虑到存储器速度的需求,我们使用USB2.0的OTG来实现USB存储器的数据交换。

  导航的一个重要功能是显示自身的GPS位置。为了能够接受GPS模块发出的定位信息,串口通信必不可少。AM1808具有3个独立的串口,并且遵守TL16C550规范。每一个串口都具有16字节的硬件FIFO已经增加的错误检测位。UART提供了CPU和GPS模块之间的数据交换功能。

  系统存储器的设计

  系统的存储器分为两个部分:FLASH存储器和DDR内存。

  FLASH存储器存储一些大容量的永久或者长期数据,这些数据在系统掉电之后还能继续存在。DDR控制器的存在使得AM1808可以使用DDR RAM来作为系统的内存颗粒。相比较SDRAM来说,DDR内存有价格便宜、速度快、容量大的显著优点。

  因为嵌入式系统对于内存的需求较低,我们选用128MB的系统内存以及128MB的FLASH存储器就能够很好地满足系统数据传输的需求。

  对于FLASH存储器来说,NOR FLASH和NAND FLASH都能提供长效的数据存储。但NOR FLASH相比NAND FLASH而言,具有成本高,容量小的缺点。虽然NOR FLASH可以提供字节编程的功能,但对于嵌入式的数据存储来说,成本和容量是考量的首要两个要素。因此,系统使用NAND FLASH来进行数据的存储。由于NAND FLASH具有的一些缺陷如只能按块擦除,原生可能存在坏块等,我们引入著名的YAFFS文件系统来进行数据的管理和文件系统的实现。

  使用J-LINK进行AM1808的检测调试

  J-Link是SEGGER公司为支持仿真ARM内核芯片推出的JTAG仿真器。配合IAR EWARM,ADS,KEIL,WINARM,RealView等集成开发环境支持所有ARM7/ARM9内核芯片的仿真,通过RDI接口和各集成开发环境无缝连接,操作方便、连接方便。

  在设计印刷电路版时,目前最主要用在测试集成电路的副区块,而且也提供一个在嵌入式系统很有用的调试机制,提供一个在系统中方便的“后门”。当使用一些调试工具像电路内模拟器用JTAG当做讯号传输的机制,使得程式设计师可以经由JTAG去读取整合在CPU上的调试模组。调试模组可以让程式设计师调试嵌入式系统中的软件。

  在嵌入式系统硬件设计的初期,很重要的一点就是确认系统的CPU和内存可以正常工作。通过系统的JTAG调试接口,J-LINK可以运行监测程序,通过对同CPU的控制,可以确认系统的CPU是否已经正常工作。通过对系统内存的读写操作,我们可以知道系统的DDR内存是否正常运行。

  对于通常的ARM9来说,JTAG调试接口则较为复杂,需要对J-LINK进行定制操作以后才可以正常访问ARM9内核:复位ICE部件,设置正确的ICE信息等等。初始化完成以后,J-LINK就可以提供完整的调试功能。

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