嵌入式系统技术及其应用概述随着技术的发展和应用的需求，对嵌入式系统的应用要求越来越高，传统的系统机应用和嵌入式应用的界限越来越模糊，以51系列为主的单片机应用越来越不适应这种需求，而以ARM为内核的32位高档单片机经过数年的发展，价格越来越低，接近单片机的成本，而性能又高很多，有操作系统支持,在很多领域已经取代了8位单片机的应用，这也是大势所趋。ARM、DSP、FPGA对比什么是ARMARM处理器的应用领域ARM微处理器的特点ARM微处理器系列本课程将以ATMEL公司的ARM7内核芯片AT91SAM7S64为例，讲述由51单片机向低端嵌入式系统ARM7的过渡。面向应用介绍该芯片的结构、资源及如何使用。并介绍了嵌入式系统软件UC/OS、UC/GUI、USB协议栈等的移植驱动。ARM7TDMI处理器综述具有嵌入式调试单元，JTAG接口,调试开发方便。极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用,如便携式产品。支持操作系统主要应用领域为：工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用TDMI的基本含义为：T：支持16为压缩指令集Thumb;D：支持片上Debug;M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）I：嵌入式ICE,支持片上断点和调试点;指令类型指令或者是32位(ARM模式)，或者是16位(THUMB模式)。数据类型ARM7TDMI支持字节(8位)，半字(16位)以及字(32位)这三种数据类型。字必须与4字节的边界对齐，半字必须与2字节的边界对齐。ARM7TDMI工作模式支持如下7种处理器模式：User：一般的ARM程序执行状态FIQ：设计为高速数据传输或通道处理IRQ：用于通常的中断处理Supervisor：用于操作系统的保护模式Abortmode：实现虚拟内存和/或内存保护System：操作系统的特权用户模式Undefined：支持硬件协处理器的软件仿真ARM7TDMI处理器总共有37个寄存器：31个通用32位寄存器，6个状态寄存器这些寄存器不能够在同一时间都访问到。处理器状态及工作模式决定了哪些寄存器可以被程序员使用。在任意时刻有16个寄存器是可访问的。其他的则与这16个寄存器拥有相同的名字，并用于加速例外的处理。寄存器R15为程序计数器(PC)，可以用于所有的指令来获取相对于当前指令的数据。R14保留着子程序调用的返回地址。R13通常用做堆栈指针。状态寄存器AT91SAM7S64特点集成了32位ARM7处理器64K字节的片内高速Flash存储器，最坏的条件下可以30MHz访问16K字节的片内高速SRAM，可以在最高时钟速度下进行单时钟周期访问操作存储器控制器(MC)未对齐(Misalignment)检测复位控制器(RSTC)–上电复位和经过工厂标定的掉电检测–提供复位源信息以及给外部电路使用的复位信号•时钟发生器(CKGR)–低供耗RC振荡器，3到20MHz的片上振荡器和一个PLL•电源管理控制器(PMC)–可以通过软件进行电源优化–三个可编程的外部时钟信号•先进的中断控制器(AIC)调试单元(DBGU)•周期性间隔定时器(PIT)•时间窗看门狗(WDT)•实时定时器(RTT)–时钟来源于片内RC振荡器•一个并行输入/输出控制器(PIOA)–32个可编程的复用I/O，每个I/O最多可以支持两个外设功能–输入电平改变时，每个I/O都可以产生中断–可以独立编程为开漏输出、使能上拉电阻以及同步输出•11个外设数据控制器(PDC)通道•一个USB2.0全速(12Mbps)设备端口•一个同步串行控制器(SSC)•两个通用的同步/异步收发器(USART)–独立的波特率发生器，IrDA红外调制/解调–支持硬件握手信号，支持RS485–支持全功能的调制解调器信号•主/从串行外设接口(SPI)–8到16位可编程的数据长度，4个片选线•一个3通道的16位定时器/计数器(TC)•一个4通道的16位PWM控制器(PWMC)•一个两线接口(TWI)•一个8通道的10位模数转换器•IEEE1149.1JTAG边界扫描支持•5V兼容的I/O，包括4个高达16mA的大电流驱动I/O•电源–片上1.8V电压调节器，可以为内核及外部元件提供高达100mA的电流–为I/O口线提供电源的3.3VVDDIO，以及独立的为Flash供电的3.3VVDDFLASH–内核电源为1.8VVDDCORE，并具有掉电检测(BoD)功能•全静态操作：极限条件下(1.65V，85°C)高达55MHz•封装为64脚的LQFP方框图封装和引脚排列典型的电源连接图ARM7TDMI内核调试和测试特点•集成的片上仿真器