数字电子技术教案设计精选(九篇)

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第1篇：数字电子技术教案设计范文

关键词：电子技术手册；ARM

中图分类号：TF082 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）06-0-01

一、引言

目前，随着设备安装工程技术的迅速发展，设备安装过程中的新设备、新工艺和新方法也不断涌现，同一施工单位的不同施工点或者是同一施工类型的不同项目其安装过程都是大相径庭的，这在一定程度上会造成施工组织的混乱，或者是施工质量的参差不齐，因此对安装规范进行统一汇编，建立无纸化的交互式电子技术手册，不失为一科学的选择。

本文基于嵌入式技术，选择ARM9S3C2410为内核来组建系统平台，分别对其硬件电路和系统软件进行分析设计，并在此基础上对电力设备安装和风水设备安装的相关知识进行整理归类，以最终形成具有安装规范统一，交互性强和便携性高的指导安装作业的微型电脑。

二、ARM9S3C2410简介

S3C2410是韩国三星公司的一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比、低功耗的应用，运行的频率可达203MHz。ARM920T核由ARMTDMI、存储单元和高速缓存三部分组成，其中MMU管理虚拟内存，高速缓存由独立的16KB地址和16KB数据高速cache组成。

三、硬件设计

一个嵌入式处理器是不能独立工作的，必须给它供电，加上时钟信号、复位信号，如果没有片内存储器，还要加上存储器系统，最后提供调试测试接口 ，即构成了嵌入式系统的最小架构。因为考虑到本模拟训练系统的开发成本和对I/O接口的特殊要求，选择嵌入式系统最小系统是科学和合理的。

（1）电源模块设计

S3C2410的ARM芯片均有4组电源输入，数字3.3和1.8V，模拟3.3和1.8V，考虑不使用A/D功能，又需要单点接地或大面积铺地，末级电源只需要提供两组电源。1.8V消耗的电流极限是70mA，3.3V消耗的电流与外部条件有关，因此，1.8V提供的电流应大于300mA，3.3V提供600mA即可。考虑系统对电压要求较高，且功耗不大，选用低压差模电源LDO中的LM117芯片，其具有很低的静态电流，性价比高。

（2）时钟和复位模块设计

微控制器均为时序电路，需要时钟信号才能工作，因此需要设计时钟电路。一般基于微控制器内部的晶体振荡器进行设计，但有些场合需要使用外部振荡提供时钟信号。

微控制器在上电状态并不确定，因此需要有一个复位逻辑，用以确定控制器的初始状态，即复位信号。简单复位电路是阻容电路，虽性价比高但不可靠，这里选择自动复位芯片MAX809，复位门槛选择以微控制器的I/O供电电压为标准。

（3）存储器模块设计

存储系统包括SDRAM和Nand Flash。根据系统需要构建32位的SDRAM存储系统，选用两片三星K4S561632C—TC100芯片构成32位的存储系统，每片K4S561632C的存储器容量为16组×16Mb，工作电压为3.3V，常见封装为TSOP，兼容LVTTL接口，相关电容使用退耦电容，并靠近存储器电源输入引脚，支持自动刷新和手动刷新。S3C2410微处理器带有Nand Flash控制器接口，因此可实现与三星公司的K9F1208无缝连接；电源仍然选用3.3V供电，电容仍然选用退耦电容，但是要注意nSE和nWP引脚的连接。

（4）JTAG调试接口设计

JTAG是Joint Test Action Group的缩写，是IEEE1149.1标准。JTAG的建立使得集成电路固定在PCB上，只需要通过边界扫描便可以实现测试。S3C2410处理器内部提供了JTAG型扫描链，可以进行调试和配置嵌入式的ICE-RT逻辑S3C2410芯片中集成有JTAG信号，引出这些信号扩展出JTAG接口，JTAG接口电路使用ARM公司推荐的20芯片标准接口。

四、软件设计

（1）嵌入式系统构建

根据交互式电子技术手册的功能，需要完成Boot loader引导程序的设计，并对其移植Linux操作系统。考虑到Boot loader主要依赖硬件环境，没有固定的模式可以套用，这里选择在较为通用的引导程序的基础上进行修改，从而得到适合自身的引导程序。对Linux的移植，就是根据电子技术手册的实际需求，在Linux内核源码的基础上，对进程调度、进程间通信、内存管理和虚拟文件等进行必要修改，并在此基础上开发必要的驱动程序，然后将其编译成映像文件并完成系统的安装。

（2）系统功能软件设计

本装置的目标是要建立具有高交互能力的技术手册，内容上要涵盖电力设备安装和风水设备安装的所有内容，要利用多媒体信息处理、数据库管理等技术，将相关设备安装规范、设备安装工艺和设备安装禁忌等信息进行精炼组织为有机整体，并构建界面美观、友好的技术手册界面，最终形成无纸化、人机和谐的交互式使用环境。

多媒体形式可以3DMAX，JAVA，Flash等软件自制作信息资源，也可通过已有的视频、课件、图片和文档的形式体现，两者互相补充。对于数据库的建立和管理原则，应按照模块化、通用化的原则，以电力和风水两个专业方向为划分依据，自顶向下按照各方向的具体内容、科目和项目的类别进行分类，直至到最底层一个确定的技术数据为止。同时，每一级的不同类别都构成独立的模块，均可以向下一级的内容进行调用，因此当调用的内容相同时，就不用重复建设，大大减少手册建立的工作量和信息资源的浪费。

参考文献：