基于ARM芯片的PDA系统中硬件设计实现（1） 预期目的, 关键词, 可行性, 嵌入式, 硬件

yuyang911220

摘 要：嵌入式PDA系统广泛应用于各个领域，为了设计一个高性能低成本的PDA系统，该设计利用ADSl．2开发环境开发基于ARM芯片的PDA系统，采用STR710芯片设计PDA硬件电路系统，利用坏块管理技术实现NAND_FLASH的存储管理，提高系统的整体性能，以及其在整体电路系统设计中外围芯片与CPU连接方式的可行性探讨，通过该设计很好地实现了预期目的，证实了系统采用ST公司的STR710芯片设计一套嵌入式PDA的可行性。
关键词：ARM；嵌入式PDA；驱动程序；NAND_FLASH

0 引 言
    随着CPU技术的进一步发展，基于ARM平台的32位嵌入式PDA技术也得到了很大的发展。PDA已经从原来简单意义上的个人数字助理，变成了人们离不开的随身工具。该设计基于ARM平台的STR710CPU。主要完成了其硬件电路的设计及实现并通过编程实现液晶显示器、NANAD_FLASH的驱动的设计并在此基础实现PDA的图形操作。

l 系统设计及功能模块
    设计中主要采用ARM平台的32位处理器STR710，NAND512W3，MAX4468语音数据采集芯片以及LCD液晶显示器，在完成硬件电路的基础上编写程序实现LED显示器及NAND_FLASH驱动。系统采用STR710单片机设计实现PDA系统具有很高的性价比和可靠性特别是在A／D采集上具有12位的精度非常适合工业和手持设备使用。
1．1 STR710及NAND512W3主要芯片功能介绍
    ST ARM微控制器集成了常用的各种外设，弥补了其他许多ARM微控制器的不足，可以大大简化系统硬件设计。在设计中采用NAND_FLASH是由于在PDA系统中一般需要存放大量代码及数据而NAND512W3系列芯片正好具有很高的存储密度、可擦写性能好、稳定性好等优点很适合作PDA的存储芯片，而且具有很高的性价比。
1．2 STR710与各芯片的功能模块及接口电路设计
    在系统中PDA主要有以下功能：通过CPU的控制实现LCD显示屏的显示控制，NAND_FLASH的存储操作、并实现数据的FATl6格式存储，数据ADC采集，USB接口的识别及控制键操作等功能模块主要功能模块如图l所示。
1．3 STR710与主要外围芯片接口电路
1．3．1 NAND_FLASH接口电路
    设计采用STR芯片的BANK3作为NAND_FLASH的外部存储I／O口，主要引脚ALE，CLE引脚与处理器的P2．5，P2．6连接作为地址和命令锁寸引脚的I／O口；读、写使能RE，WE引脚与nRD和nWE连接；I／O口与处理器的D0～D7连接用于数据传输。图2为NAND_FLAsH与STR710的典型接口连接图。

    在设计NAND_FLASH与STR710的接口电路图时不能将电路设计为ALE，CLE，WP，R／B全部连接到STR710的地址线上。这样在写入命令或地址时会引起CLE和ALE(对应MCU的地址线)在写信号WE的上升沿锁存时保持时间至少应达到10 ns，而MCU的芯片说明中写信号WE发出之后，地址线在WE的上升沿后的保持时间只有3 ns，这样两者之间会造成时序的不匹配，无法正确操作NAND_FLASH。在设计时需采用将上述引脚与CPU的GPIO引脚连。

1．3．2 LCD接口电路
    该设计采用160×160像素LCD液晶显示器，R18是一个滑动变阻器可用于液晶显示器进行灰度的调节，LCD片选信号与处理器的P2．O引脚连接，图3为LCD显示的典型接口电路。