嵌入式课程设计.doc

山东建筑大学信电学院课程设计说明书
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1绪论
1.1课题背景与意义
通用串行总线（即USB)是一种目前广泛应用的计算机外围串行通信标准，计算机及通讯公司为解决个人计算机(PC-PersonalCamp}ter)外部设备接口在速度、扩展性、易用性等方面的局限与不足，提出了一种计算机与外部设备相连接的新技术，经USB执行论坛规范和完善，形成了这一如今广为流行的PC接口工业标准.相对于PC传统的串/并行接口，具有较高的数据传输率、即插即用，易扩充、热插拔等优点，从USB标准颁布以来的短时间内，USB己成为此上的标准接口，并为绝大多数PC外部设备如键盘、鼠标、打印机、扫描仪和游戏手柄所采纳使用，迅速占领了计算机中、低速外设市场。在USB推动PC外部设备发展的同时，Pc外部设备反过来也对USB提出更高的要求，其中最主要的一点便是更高速率的数据传输。为此，USB全速数据传输的USB。
1.2嵌入式系统的发展概况
20世纪70年代：单片机出现，嵌入式系统最初的应用就是基于单片机。汽车，工业机器，通信装置等成千上万种产品通过内部嵌入电子装置获得更佳的使用性能。
20世纪80年代：嵌入式操作系统出现。商业嵌入式实时内核包含传统操作系统的特征，使得开发周期缩短，成本降低，效率提高促使嵌入式系统有了更为广阔的应用空间。
20世纪90年代：实时多任务操作系统。软件规模的不断上升，对实时性要求的提高，使得实时内核逐步发展为实时多任务操作系统，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。
随着嵌入式设备与Intemet的广泛结合，手机、PDA、路由器和调制解调器等复杂的高端应用对嵌入式处理器的性能提出了更高的要求a因此，以32位处理器作为高性能嵌入式系统开发的核心已经是嵌入式技术发展的必然趋势。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：工业控制、交通管理、信息家电、环境监测。
1.3USB的发展概况
通用串行总线USB是一种外部总线规范，是计算机领域的一种新的接口技术。早在1994年底，英特尔、康柏、IBM、微软等多家公司就已经联合提出USB总线规范。在近期，USB技术得到了飞速的发展，USB版本已经发展到2.0。通过USB接口，计算机可以方便的和具有USB接口的计算机周边设备如数码相机，打印机，鼠标，键盘等互连。由于USB设备即插即用，数据传输速率快，USB接口已经取代串口，并口，IEEEl394，成为使用最广泛的电脑外围接口。
在USB推动PC外部设备发展的同时，PC外部设备反过来也对USB提出更高的要求，其中最主要的一点便是更高速率的数据传输。为此，USB．IF在原先提供1．5Mbit／s低速和12Mbit／s全速数据传输的USBl．x的基础上，于2000年发布了支持480Mbit／s高速数据传输的USB2．0规范，为将USB推广到大容量移动存储、宽带网络产品、数码相机和摄像机等高速外部设备提供了解决方案。USB3。0将提供达到4．8Gbps的理论传输速度相当于600MB每秒，相比USB2．0提升了10倍的传输速度。新的USB3．0标准能够让更多机器设备不靠外接电源即可运行使用，也使其传输速度更快。支持USB3．0的产品会在2010年出现。
国外利用USB技术开发的产品种类很多，像USB存储设备，USB通讯设备，USB小家电等等，最近还推出了USB接口的红外护腕、USB指纹识别系统等，国外市场上基于USB的外设己经囊括几乎所有的主流数字产品，可见国外在USB实用性方面已作了很多工作，并且目前也正以很快的速度发展。
在国内，嵌入式USB主机系统的研究虽处于起步阶段，但也取得了一定的成绩。朗科公司最早提出了“优盘”概念，并取得了USB外部存储装置专利知识产权。USB在汽车领域也取得了飞速发展。总的来说，USB技术在嵌入式系统已经被广泛使用，并成为当今嵌入式开发和应用中的一个热点。

2系统总体方案设计
2.1系统总体结构
本应用系统是嵌入式系统和现代电子技术的综合应用，总体上由软件和硬件两个部分组成，软件平台包括BIOS,操作系统、驱动程序和GU工四个部分，每个部分都是对硬件平台的逐级封装和调用快，是最上层应用软件运行的基础。

S3C2410主控
芯片

U盘存储
温度采集

USB
通信
JTAG

电源管理

上位机存储

总体结构如图2.1所示
2.2硬件方案
整个系统主要由嵌入式处理器、存储器、外围接口电路及设备三个部分组成。
2.2.1硬件平台概述S3C2410
S3C2410处理器是SAMSUNG公司基十ARM公司的ARM920T处理器核，采用0.18um制造工艺的32位嵌入式微处理器。该处理器拥有独立的16KB指令Cache和16K