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嵌入式硬件系统接口电路设计主要内容第1章嵌入式系统开发基础1.1嵌入式系统的基本概念一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成如图1.1所示嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令执行所规定的操作或任务。图1.1嵌入式系统的典型组成1.2嵌入式系统的硬件组成1.2.1嵌入式处理器1.3嵌入式操作系统1.4嵌入式系统开发的模式与流程图1.9嵌入式系统硬件模型结构2.嵌入式系统的软件结构图1.10嵌入式系统软件基本构架1.4.2嵌入式开发的模式及流程图1.11“宿主机/目标板”开发模式在软件设计上如图1.12所示为结合ARM硬件环境及ADS软件开发环境所设计的嵌入式系统开发流程图。整个开发过程基本包括以下几个步骤。(1)源代码编写：编写源C/C++及汇编程序；(2)程序编译：通过专用编译器编译程序；(3)软件仿真调试：在SDK中仿真软件运行情况；(4)程序下载：通过JTAG、USB、UART方式下载到目标板上；(5)软硬件测试、调试：通过JTAG等方式联合调试程序；(6)下载固化：程序无误下载到产品上生产。图1.12嵌入式系统软件开发流程图2.嵌入式系统开发流程图1.13嵌入式系统开发流程第2章键盘接口技术2.1独立式键盘接口电路矩阵式键盘中行、列线分别连接到按键开关的两端行线通过上拉电阻接到+5V上。如图2.4所示。当无键按下时行线处于高电平状态；当有键按下时行、列线将导通此时行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。这一点是识别矩阵按键是否被按下的关键。然而矩阵键盘中的行线、列线和多个键相连各按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平各按键间将相互影响因此必须将行线、列线信号配合起来作适当处理才能确定闭合键的位置。图2.4矩阵式键盘接口电路图1设计思路2硬件电路设计2.3触摸屏式接口电路在触摸屏与ARM7微处理器S3C44B0X的连接电路中VREF接基准电压;X+X-Y+Y-4个引脚分别接触摸屏的4条控制线;DINDOUT分别连接主控器件同步串行输出(SIORXD)端和输入(SIOTXD)端;DCLK连接外时钟PENIRQ接ARM7微处理器S3C44B0X的EXINT5;CS接F口的GPF6进行片选;BUSY根据用户需要连接主控芯片的控制端.图2.8是其基本的应用电路接法。ADS7843通过同步串口与S3C44B0X的SIO接口进行数据传输完成对触摸位置坐标的读取。图2.8触摸屏与ARM微处理器的连接图2.4串行口键盘接口电路硬件电路设计图２.11HD7279A硬件接口电路第3章显示接口技术图3.1LED显示器图1.字形码2.静态显示2.动态显示图3.4为6位动态LED与单片机的接口逻辑图3.2LCD显示器(a)段式(b)字符型(c)图形图3.5LCD显示器三种形式方式1.段式显示LCD图3.6串行输入显示器SMS0501的外形图（段式显示器的外形与引脚）2.字符型LCD图3.104位控制电路图3.4图形LCD图3.11ZY12864D模块组成框图应用举例图3.1351单片机与ZY12864D液晶模块的模拟接口电路3.5显示屏接口电路硬件电路设计第4章模拟量输出传感器作为变换元件将被测量转换成电阻输出的传感器它属于物性型具有精度高的特点；电容式传感器是利用弹性电极在输入力作用下产生位移使电容量变化而输出的一种传感器它具有良好的动态特性；压电式传感器是利用压电材料的压电效应将被测量转换成电荷输出的传感器；压阻式传感器是利用半导体材料的压阻效应在半导体、基片上采用集成电路制造工艺制成的一种输出电阻变化的固体传感器。在这种分类中还有电感式、差动变压器式、电动式、电位计式、振动式以及涡流、表面声波、陀螺等。应用实例图4.5采用力敏传感器的气压计4.2温度传感器及其接口电路4.2.3应用实例图4.18采用热敏电阻的数字式体温计4.3霍尔传感器及其接口电路4.3.3应用实例图4.26霍尔元件接近开关4.4湿度传感器及其接口电路4.4.3应用实例图4.34录像机的结露检测电路图4.35是采用HS15湿敏传感器的测湿电路。HS15是一种在高湿度环境中具有很强适应性电阻-高分子型湿度传感器测量湿度范围为0%~100%。图4.35的电路中虽然没有线性化电路但可以获得±5%精度的输出信号在0%~100%湿度范围可输出0~1V直流电压在其后接相应电路就可以组成测湿仪或控湿器。图4.35采用HS15湿敏传感器的测湿电路4.5气体传感器及其接口电路4.5.3应用实例图4.39有毒气体