毕业设计之倒车雷达(5)

2019-05-24 21:30

·两个USB主/一个USB从

·电源管理模式: Normal、Slow、Idle、Power off ·272-FBGA 2、存储系统

存储系统有两部分组成,第一部分存储的是整个系统的运行程序,第二部分存储的是系统运行过程中的采集及处理的数据。存储系统的性能直接决定了系统的运行性能及成本,采用合适的存储器进行硬件设计既可减少系统成本又可提高系统的整体性能。在基于嵌入式的可视倒车雷达系统设计中我们所主要使用的程序(ram)存储器及数据存储器(flash),对这两个存储器下面将做详尽的叙述:

图3-3存储空间分配图

为了更快捷地读写FLASH,还考虑到嵌入式系统的成本因素,我们在本设计中选取SDRAM做为程序存储器。SDRAM存储器,有两片16位数据宽度的SDRAM存储器组成,其存储空间为64MB,存储地址从Ox300000000到Ox33ffffff。

SDRAJVI主要作为程序的运作空间,并在程序的运作过程中兼具读/写的属性。CPU运行过程中读取SDRAM数据的步骤是:先从复位地址O×O处读取启动代码,然后进行系统初始化,最后将程序调入SDRAM中运行。SDRAM具备容量大、价格便宜的优点。我们可把SDRAM通俗的理解为一个总是倾向于放电状态的电容,为了避免丢失数据,在运行过程中必须对该电容进行定时刷新。所以我们可以在该系统中加入专为刷新准备的控制逻辑电路。

目前常用的SDRAM一般工作电压为3.3V,具有8位/16位宽度的数据。主要的生产厂商有HYUNDAI、Winbond等。他们一般按照相同的国际或国家标准生产同型号器件,具有相同的封装形式和电气特性,在现实的应用过程中可通用。本系统中选用的芯片是Winbond的57V561620。

57V561620常见封装形式为54脚TSOP,存储容量为4组×4M字节,工作电压为3.3V,可兼容LVTTL接口,支持自刷新(Self—Refresh)和自动刷新(Auto—Refresh)两种刷新形式,数据宽度为16位。

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SDRAM电路图如图(图3-4)所示。

图3-4SDRAM电路图

FLASH存储器作为一种快速、稳定、安全的存储体,具有体积小、容量大、成本低等一系列优点,此外它还具备数据掉电保持功能。

在嵌入式系统设计中我们要求存储的数据在掉电时不丢失,所以FLASH已成功取代其它半导体存储元件,成为嵌入式系统数据和程序存储的主要载体。. 本设计选用的是INTEL公司生产的TE28F128J3A,用其存储bootloader(引导内核启动文件)、kernel(Linux内核文件)、ramdisk(虚拟磁盘文件),便于我们进行操作。其特点为:

TE28F128J3A的存储容量为16M字节,工作电压为3.3V,需单向3.3V电压即可完成在线系统的编程与擦除操作,该存储器采用56脚TSOP封装形式,16位数据宽度。该芯片通过对内部的命令寄存器操作,写入标准的命令序列。并可对Flash进行编程(烧写)、整片擦除、按扇区擦除以及其他操作.

TE28F128J3A各引脚的功能如下表所示:

表3-1TE28F128J3A各引脚的功能表

信号 A23-A0 DQ15-DQ0 CE0,CE1,CE2 /OE /WE /RP /BYTE

类型

I IO I I I I I 描述

地址输入总线 数据输入输出引脚 激活芯片的控制逻辑 输出使能 写使能

复位/下电控制

字节使能,低电平,X8模式;高电平,X16模式

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STS O 指示内部状态机的状态 VEPN I 擦除/编程/加锁使能 VCC/GND P 内部电源地/输入缓存区电源地 VCCQ/GND P 输出缓存区电源地

其接口电路图如图3-5所示。

图3-5 接口电路图

在SDRAM中运行的程序,也可以运行在FLASH中。程序可以很大也可以很小,如果将程序保存到FLASH中,掉电后便不会丢失。因此既可通过JTAG口调试程序,也可将程序烧写到FLASH中后运行FLASH中的程序。在此基础上加入

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必要的接口电路及其他电路,就构成了具体的嵌入式应用系统。

3.2.2 核心板的电源电路图

如图3-6所示,核心板的电源电路图。

图3-6 核心板的电源电路图

3.2.3 时钟电路及复位电路设计

时钟电路为CPU及其它外围电路提供工作时钟。在本设计系统中,时钟电路分为主时钟电路和RTC时钟电路,系统在工作过程中使用是无源晶振,晶振的接法如下图3-7所示

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图3-7 主时钟电路、RTC时钟电路、主时钟及USB时钟滤波

根据系统最高工作频率以及PLL电路的工作方式,本系统在设计时选用12MHz无源晶振。12MHz的晶振频率经过系统片内PLL电路倍频后,可达到202.8MHz,这个震荡频率也就是该系统的ARM的工作频率。

频率放大和信号提纯这两个功能是片内的PLL电路所兼有的,系统可以以较低的外部时钟信号获得较高工作频率,以降低因高速开关时钟而引起的高频噪声。

复位电路由RC电路及施密特触发器组成,如下图3-8所示:

图3-8 复位电路

3.2.4 超声波发生电路 1、超声波的概念

超声波是一种振动频率高于声波的机械波,换能晶片在电压的激励下,发生振动而产生的。超声波具备频率高、波长短、绕射现象小等优点。以超声波作为检测手段,必须具备产生超声波和接收超声波的设备装置。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称其为超声波换能器,或叫超声波探头j有换能器产生的超声波具备方向性好、能为射线而定向传播等特点。声波传感器是利用超声

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