數字電子技術教案設計精選(九篇)

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第1篇：數字電子技術教案設計范文

關鍵詞：電子技術手冊；ARM

中圖分類號：TF082 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）06-0-01

一、引言

目前，隨著設備安裝工程技術的迅速發展，設備安裝過程中的新設備、新工藝和新方法也不斷涌現，同一施工單位的不同施工點或者是同一施工類型的不同項目其安裝過程都是大相徑庭的，這在一定程度上會造成施工組織的混亂，或者是施工質量的參差不齊，因此對安裝規范進行統一匯編，建立無紙化的交互式電子技術手冊，不失為一科學的選擇。

本文基于嵌入式技術，選擇ARM9S3C2410為內核來組建系統平臺，分別對其硬件電路和系統軟件進行分析設計，并在此基礎上對電力設備安裝和風水設備安裝的相關知識進行整理歸類，以最終形成具有安裝規范統一，交互性強和便攜性高的指導安裝作業的微型電腦。

二、ARM9S3C2410簡介

S3C2410是韓國三星公司的一款基于ARM920T內核的16/32位RISC嵌入式微處理器，主要面向手持設備以及高性價比、低功耗的應用，運行的頻率可達203MHz。ARM920T核由ARMTDMI、存儲單元和高速緩存三部分組成，其中MMU管理虛擬內存，高速緩存由獨立的16KB地址和16KB數據高速cache組成。

三、硬件設計

一個嵌入式處理器是不能獨立工作的，必須給它供電，加上時鐘信號、復位信號，如果沒有片內存儲器，還要加上存儲器系統，最后提供調試測試接口 ，即構成了嵌入式系統的最小架構。因為考慮到本模擬訓練系統的開發成本和對I/O接口的特殊要求，選擇嵌入式系統最小系統是科學和合理的。

（1）電源模塊設計

S3C2410的ARM芯片均有4組電源輸入，數字3.3和1.8V，模擬3.3和1.8V，考慮不使用A/D功能，又需要單點接地或大面積鋪地，末級電源只需要提供兩組電源。1.8V消耗的電流極限是70mA，3.3V消耗的電流與外部條件有關，因此，1.8V提供的電流應大于300mA，3.3V提供600mA即可?？紤]系統對電壓要求較高，且功耗不大，選用低壓差模電源LDO中的LM117芯片，其具有很低的靜態電流，性價比高。

（2）時鐘和復位模塊設計

微控制器均為時序電路，需要時鐘信號才能工作，因此需要設計時鐘電路。一般基于微控制器內部的晶體振蕩器進行設計，但有些場合需要使用外部振蕩提供時鐘信號。

微控制器在上電狀態并不確定，因此需要有一個復位邏輯，用以確定控制器的初始狀態，即復位信號。簡單復位電路是阻容電路，雖性價比高但不可靠，這里選擇自動復位芯片MAX809，復位門檻選擇以微控制器的I/O供電電壓為標準。

（3）存儲器模塊設計

存儲系統包括SDRAM和Nand Flash。根據系統需要構建32位的SDRAM存儲系統，選用兩片三星K4S561632C—TC100芯片構成32位的存儲系統，每片K4S561632C的存儲器容量為16組×16Mb，工作電壓為3.3V，常見封裝為TSOP，兼容LVTTL接口，相關電容使用退耦電容，并靠近存儲器電源輸入引腳，支持自動刷新和手動刷新。S3C2410微處理器帶有Nand Flash控制器接口，因此可實現與三星公司的K9F1208無縫連接；電源仍然選用3.3V供電，電容仍然選用退耦電容，但是要注意nSE和nWP引腳的連接。

（4）JTAG調試接口設計

JTAG是Joint Test Action Group的縮寫，是IEEE1149.1標準。JTAG的建立使得集成電路固定在PCB上，只需要通過邊界掃描便可以實現測試。S3C2410處理器內部提供了JTAG型掃描鏈，可以進行調試和配置嵌入式的ICE-RT邏輯S3C2410芯片中集成有JTAG信號，引出這些信號擴展出JTAG接口，JTAG接口電路使用ARM公司推薦的20芯片標準接口。

四、軟件設計

（1）嵌入式系統構建

根據交互式電子技術手冊的功能，需要完成Boot loader引導程序的設計，并對其移植Linux操作系統?？紤]到Boot loader主要依賴硬件環境，沒有固定的模式可以套用，這里選擇在較為通用的引導程序的基礎上進行修改，從而得到適合自身的引導程序。對Linux的移植，就是根據電子技術手冊的實際需求，在Linux內核源碼的基礎上，對進程調度、進程間通信、內存管理和虛擬文件等進行必要修改，并在此基礎上開發必要的驅動程序，然后將其編譯成映像文件并完成系統的安裝。

（2）系統功能軟件設計

本裝置的目標是要建立具有高交互能力的技術手冊，內容上要涵蓋電力設備安裝和風水設備安裝的所有內容，要利用多媒體信息處理、數據庫管理等技術，將相關設備安裝規范、設備安裝工藝和設備安裝禁忌等信息進行精煉組織為有機整體，并構建界面美觀、友好的技術手冊界面，最終形成無紙化、人機和諧的交互式使用環境。

多媒體形式可以3DMAX，JAVA，Flash等軟件自制作信息資源，也可通過已有的視頻、課件、圖片和文檔的形式體現，兩者互相補充。對于數據庫的建立和管理原則，應按照模塊化、通用化的原則，以電力和風水兩個專業方向為劃分依據，自頂向下按照各方向的具體內容、科目和項目的類別進行分類，直至到最底層一個確定的技術數據為止。同時，每一級的不同類別都構成獨立的模塊，均可以向下一級的內容進行調用，因此當調用的內容相同時，就不用重復建設，大大減少手冊建立的工作量和信息資源的浪費。

參考文獻：