1 引言

在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活中。对于个人,需要的不仅仅是放在桌上处理的文档而是需要能够工作管理和生产控制的计算“机器”。而各种各样的新型嵌入式产品在应用数量上已远远超过通用计算机。小到MP3、PDA,大到网络家电、智能家电、车载电子设备等。在工业、服务、国防等领域,数字机床、智能工具、测试设备、监控设备等也正逐渐改变传统设计,朝着小型、便携、多功能方向发展。这里介绍一种基于ARM9系列微处理器MC9328MX21的多功能开发平台设计,该平台具有小型、低功耗、功能完善、方便操作等特点。

2 MC9328MX21的主要特性

ARM9系列微处理器MC9328MX21是基于ARM926EJ-S内核的微处理器,32．768 kHz系统时钟,可计时512天;超低功耗;主频266 MHz,最高可加速到533 MHz;带有SDRAM、NAND Flash、PCMCIA/CF接口,方便扩展外部存储器;有LCD、Keypad接口控制器,提供显示和输入途径：采用289引脚MAPBGA封装。因MC9328MX21具有高速、低功耗、易扩展存储空间的特性而广泛应用。

3 多功能开发平台的设计

3．1 外部存储器的扩展设计

开发平台要固化WinCE系统．系统的移植和固化需要相应存储器支持,因此拥有一套完善的存储模块在整个系统的运行中至关重要。根据MC9328MX21数据资料,它可以支持直接的NAND B00T方式,但这种方式并不好,会出现开发板工作不稳定、状态随机的现象,因此该设计采用更加灵活的NOR+NAND方式。NOR Flash选用SST39VF6401,4MB空存储间,2．7~3．6 V单电源16 bit读写,超过100年数据保存时间,最快访问速度7 ns。因为MC9328MX21没有专门的NOR Flash接口。所以通过片选信号、数据线、地址线的复用对其调用,其与MC9328MX21的连接关系如图1所示。使用PB编译Win CE内核时,会产生eb00t．nb0,这是下载或烧写系统镜像时必要的初始化信息,实验中eboot．nb0将通过仿真器与ADS下载至SST39VF6401中,再引导操作系统镜像写入NAND Flash存储器。

NAND Flash选用8 bit 64 MB的存储器K9F1208,因MC9328MX21本身有NAND Flash控制器,所以可直接连至SK9F1208外部接口。

涉及软件的操作都离不开内存的使用,该设计的平台选用2片HY57V561620C''I''p[4l组成32 bit 64 MB的内存直接连接到MC9328MX2l的SDRAM控制器外部接口上．两器件分别连接数据线的高、低16 bit,共享A2～A10与A17～A20地址段及片选、时钟、写使能等控制信号。系统上电后软件自动初始化SDRAM控制器,使外部64 MB的SDRAM正常工作。

3．2 LVDS LCD接口设计

MC9328MX21内部有LCD控制器,支持各种STN,TFTLCD液晶屏,最大分辨率达800x600,支持4 bpp和8 bppSTN屏,支持4 bpp、8 bpp、12 bpp、16 bpp、18 bpp TFT屏。所以设计的多功能开发平台的LCD接口适合各种液晶屏接口,满足各种显示要求。并在此基础上采用DS90CF363器件扩展LVDS接口,可提供降低EMI的方案,丰富了LCD接口功能。DS90CF363将21 bit的TTL电平信号(包括18位RGB数据和3位LCD定时、控制信号)转换为3组低压差分信号流送出。图2为LVDS LCD扩展接口连接电路。

3．3 触摸屏接口设计

为了减少开发平台的配件,提高操作灵活度,采用AT-MEGA8L扩展出一个触摸屏接口,适合各种4线制电阻式触摸屏输入。ATmega8L是一款低功耗8 bit AVR单片机,带有8 KB系统可编程Flash,1 KB片内SDRAM,512B的EEPROM,通过复用UART2信号与CPU连接,通过两片互补型场效应管SIl555DL分别接收X、Y坐标数据。图3为具体的触摸屏接口电路。

4 其他接口设计

其他接口如USB、网络接口、RS-485串口、RS-232串口,选择通用器件,通过数据线、地址线的复用即可实现调用,依次使用的器件是ISP1 161A1BM、DM9000A、SP3481、SP3232E。这些器件价格低廉、性能可靠,设计人员可方便快速地搭建出简易开发平台。