发布时间 : 星期六 文章基于ARM7的智能小车 ppt.Convertor - 图文更新完毕开始阅读dc20a5c4bb4cf7ec4afed016
3.1 特点
1、集成了ARM7TDMI ARM Thumb 处理器;-高性能的32位RISC架构;-高密度的16位指令集;-性能/功耗(MIPS/Watt)的领先者;-嵌入式ICE电路仿真,支持调试通讯.
2、64K字节的片内高速Flash存储器,共512页,每页128字节;-在最坏的条件下可以30 MHz的速度进行单时钟周期访问, ;预取(Prefetch)缓冲器可以实现Thumb指令的优化,使处理器以最快的速度执行指令;-页编程时间为4 ms,包括页自动擦除,全片擦除时间为10 ms;- 10,000次的写寿命,10年数据保持能力,扇区锁定功能,Flash安全锁定位;-适合量产的快速Flash编程接口 3、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
4、存储器控制器(MC);-嵌入式Flash控制器,异常中断(Abort)状态及未对齐(Misalignment)检测 5、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
6、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
7、电源管理控制器(PMC);-可以通过软件进行电源优化,包括慢速时钟模式(低至500 Hz)和空闲(Idle)模式;-三个可编程的外部时钟信号
8、先进的中断控制器(AIC);-可以单独屏蔽的,具有8个优先级的向量式中断源;-两个外部中断源和一个快速中断源,可以防止虚假(spurious)中断
9、调试单元(DBGU);-2线UART,支持调试通讯通道中断;可通过程序来禁止通过ICE进行访问 10、周期性间隔定时器(PIT);-20位可编程的计数器,加上12位的间隔计数器
11、时间窗看门狗(WDT);-12位受预设值(key)保护的可编程计数器;-为系统提供复位或中断信号;-当处理器处于调试状态或空闲模式时可以停止计数器
12、实时定时器(RTT);-32位自由运行的具有报警功能的计数器;-时钟来源于片内RC振荡器
13、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
14、11个外设数据控制器(PDC)通道
15、一个USB 2.0全速(12 Mbps)设备端口;-片上收发器,328字节可编程的FIFO
16、一个同步串行控制器(SSC);-每个接收器和发送器都具有独立的时钟和帧同步信号;-支持I S,支持时分多址;-支持32位数据传输的高速连续数据流功能
17、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ISO7816 T0/T1智能卡,硬件握手信号,支持RS485;-USART1支持全功能的调制解调器信号 18、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
19、一个3通道的16位定时器/计数器(TC);-3个外部时钟输入端,每个通道有两个多功能I/O引脚 -倍速PWM发生功能,捕捉/波形模式,递增/递减计数 20、一个4通道的16位PWM控制器(PWMC)
21、一个两线接口(TWI);-只支持主机模式,支持所有的Atmel两线EEPROM 22、一个8通道的10位模数转换器,其中4个通道与数字I/O复用 23、IEEE 1149.1 JTAG边界扫描支持所有的数字引脚 24、5V兼容的I/O,包括4个高达16 mA的大电流驱动I/O
25、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100 mA的电流;-为I/O口线提供电源的3.3V VDDIO,以及独立的为Flash供电的3.3V VDDFLASH;-内核电源为1.8V VDDCORE,并具有掉电
5
检测(BoD)功能
26、全静态操作:极限条件下(1.65V,85°C )高达55 MHz 27、封装为64脚的LQFP
3.2 描述
AT91SAM7S64是Atmel 32位ARM RISC 处理器小引脚数Flash微处理器家族的一员.它拥有64K字节的高速Flash和16K字节的SRAM,丰富的外设资源,包括一个USB 2.0设备,使外部器件数目减至最低的完整系统功能集.这个芯片是那些正在寻求额外处理能力和更大存储器的8 位处理器用户的理想选择.Flash存储器可以通过JTAG-ICE进行编程,或者是在贴装之前利用编程器的并行接口进行编程.锁定位可以防止固件不小心被改写,而安全锁定位则可以保护固件的安全.
AT91SAM7S64的复位控制器可以管理芯片的上电顺序以及整个系统.BOD和看门狗则可以监控器件是否正确工作.
AT91SAM7S64是一个通用处理器.它集成了USB设备端口,使得它成为连接PC或手机的外设应用的理想芯片.极具竞争力的性价比进一步拓展了它在低成本,大产量的消费类产品中的应用.
四、硬件系统设计
4.1 “cpu and jtag”部分
（本板所采用CPU为AT91SAM7S64） 其接法说明：
CPU第49, 51, 53号管脚,分别为TDO, TMS,TCK. TMS、TDI和TCK都是施密特触发器型的输入引脚。
6
TMS和TCK与5V兼容，TDI则不是。TMS、TDI 和TCK 都没有上拉电阻。TDO 为输出引脚，输出电平为VDDIO，没有上拉电阻。这三个引脚接至10针下载部分。JTAG接口参照AT91SAM7S64评估版20针通用JTAG接口连接，小车原理图中设计为10针，因此需另制作一个20—10的转接板（转接板的制作详情请参照焊接顺序文档）。CPU第50号管脚“JTAGSEL”，接短路块JP2接3.3V电压，可以启用边界扫描模式。其具体介绍摘自cpu的pdf文档如下：
CPU第40号管脚“TST”接法同“JTAGSEL”，它和“PA0”,“PA1”同时为高时，可启用快速编程模式。因为“PA0”,“PA1”接直流电机驱动时已接上拉电阻（参见驱动部分电路图“power and drive.Sch”）。所以这样接符合要求。TST为高时，若PA0 或PA1 为0将导致不可预测的结果,接端子J4和地。其具体介绍摘自cpu的pdf文档如下：
4.2 USB供电部分：
可直接与PC机通信，以及通过USB直接给芯片供电。其原理图如下：
4.3 模数转换（AD）部分：
CPU第3号至6号管脚为ADC模数转换端口，接外部端子J11,将J19、J20、J21、J22四个短路块短路，即可通过外接模拟量并通过cpu进行AD转换（参见io.Sch）。AT91SAM7S256片内集成了ADC控制器，无需外接AD转换芯片。在io.sch中U7、U8为OP291,此部分作用为将微小输入的模拟量放大后再输入到cpu的IO口，其中R96至R103需根据实际放大倍数再确定阻值。
4.4 液晶部分：
CPU第9、10号管脚为通用I/O口，PA17在此用做LCD的时钟输入端。PA18作为液晶的串行通讯端，接到液晶串行通信端WR。可通过此液晶屏显示小车运行状态等信息。
4.5 数码管显示及按键部分：
CPU第1号管脚为I/O口，接到zlg7289B的片选端。第14，15号管脚为I/O口，分别接到zlg7289B的时
7
钟输入CLK端和数据传输端。第16号管脚为外部中断0（IRQ0）端口，由于zlg7289B的KEY为 按键有效输出，平时为高电平，当检测到有效按键时，此引脚变为低电平，所以要接CPU的外部中断端口。Zlg7289B的工作性能与HD7279A的工作性能基本一致，但考虑到小车的电池耗电问题，由于ZLG7289B的电源电压为+2.7—6v，因此本设计采用ZLG7289B作为数码显示及按键控制芯片。具体请参考ZLG7289B说明书。
Zlg7289B的严格时序如下： 纯指令：
带数据指令：
4.6 无线模块部分：
CPU第13号管脚为通用IO口（PA19），其连接extend.Sch部分的J15，即无线模块。此无线模块采用软解码方法，即CPU模拟解码芯片对接收到的12位码值进行解码，前8位为地址码，后4位为数据码。在此我们所用的一般的编码芯片为PT2262、HS2262等，解码芯片为PT2272,HS2272等。注意在需用解码芯片的同时，须将编解码电路的振荡电阻对应好。详见相应芯片说明书。
无线模块实物如图：。
无线发射模块即遥控器如图：.
4.7 寻迹部分：
8