專利名稱：嵌入式智能平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嵌入式領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌入式智能平臺。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計一般都是采用純硬件、硬件+軟件、固件(Firm Ware)或系統(tǒng)級芯片(SoC，System on Chip)的設(shè)計方法，也就是采用“用戶根據(jù)系統(tǒng)需求選擇芯片廠商提供的器件來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計”的設(shè)計方法來實現(xiàn)。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，針對不同應(yīng)用的特殊要求越來越多。特別是重視個性化的產(chǎn)品設(shè)計理念，使得應(yīng)用電子產(chǎn)品的更新速度極快，因而對小批量多品種的需求也越來越多。采用傳統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法使產(chǎn)品市場反應(yīng)緩慢，系統(tǒng)設(shè)計成本居高不下。于是，小批量與成本、多品種與成本、集成化與成本、研制周期與成本等一系列問題被提了出來，且一直困擾著大家。

發(fā)明內(nèi)容為了克服傳統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法高的缺點，本發(fā)明提供一種采用用戶根據(jù)系統(tǒng)需求現(xiàn)場配置自己的器件來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計方法，即為用戶提供一種嵌入式智能平臺，采用本發(fā)明的嵌入式智能平臺使得嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)可以低成本快速實現(xiàn)，以適應(yīng)如今瞬息萬變的嵌入式應(yīng)用市場。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種嵌入式智能平臺，該平臺包括硬件部分和軟件部分，該平臺的硬件部分包括系統(tǒng)主模塊和與該系統(tǒng)主模塊相連的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊，該系統(tǒng)主模塊包括一個可配置系統(tǒng)級芯片、通過系統(tǒng)總線與該可配置系統(tǒng)級芯片相連的閃速存儲器和同步動態(tài)隨機(jī)存儲器、以及與該可配置系統(tǒng)級芯片相連的包括系統(tǒng)總線和擴(kuò)展總線的擴(kuò)展口；該系統(tǒng)擴(kuò)展模塊包括用于和該系統(tǒng)主模塊的擴(kuò)展口相連的包括系統(tǒng)總線和擴(kuò)展總線的擴(kuò)展接口以及與該擴(kuò)展口相連的擴(kuò)展功能模塊；該平臺的軟件部分包括該可配置系統(tǒng)級芯片的配置程序和相應(yīng)的操作系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的嵌入式智能平臺由于采用用戶根據(jù)系統(tǒng)需求現(xiàn)場配置自己的器件來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計方法，因此使嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)可以采用本發(fā)明低成本快速實現(xiàn)，以適應(yīng)如今瞬息萬變的嵌入式應(yīng)用市場。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)主模塊電路連接框圖。
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊電路連接框圖。
圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)軟件工作流程圖。
圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)主模塊實施例的電路連接框圖。
圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊實施例的電路連接框圖。
圖6是本發(fā)明的系統(tǒng)軟件實施例的工作流程圖。
具體實施方式本發(fā)明具體實施采用了可配置系統(tǒng)級芯片(CSoC，ConfigurableSystem on Chip)技術(shù)和積木式的模塊化體系結(jié)構(gòu)，并根據(jù)不同的系統(tǒng)需求配套相應(yīng)的系統(tǒng)軟件的技術(shù)方案。
請參閱圖1和圖2，本發(fā)明嵌入式智能平臺的硬件部分包括系統(tǒng)主模塊(圖1)和與系統(tǒng)主模塊相連的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊(圖2)。
本發(fā)明嵌入式智能平臺的系統(tǒng)主模塊包括一個可配置系統(tǒng)級芯片1和通過系統(tǒng)總線2(包括地址總線+數(shù)據(jù)總線+控制總線)與可配置系統(tǒng)級芯片1相連的閃速存儲器3(FLASH)和同步動態(tài)隨機(jī)存儲器4(SDRAM)，以及與可配置系統(tǒng)級芯片1相連的包括系統(tǒng)總線2(包括地址總線+數(shù)據(jù)總線+控制總線)和擴(kuò)展總線5(包括可編程輸入輸出口+內(nèi)核電源接口+輸入輸出口電源接口)的176引腳擴(kuò)展口6。
本發(fā)明嵌入式智能平臺的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊包括用于和系統(tǒng)主模塊176引腳擴(kuò)展口6相連的包括系統(tǒng)總線(包括地址總線+數(shù)據(jù)總線+控制總線)和擴(kuò)展總線(包括可編程輸入輸出口+內(nèi)核電源接口+輸入輸出口電源接口)的176引腳擴(kuò)展接口7，以及擴(kuò)展的與176引腳擴(kuò)展接口7相連的閃速存儲器8、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器9、以太網(wǎng)控制器10、USB Host控制器11、串口電平轉(zhuǎn)換器12等。
本發(fā)明嵌入式智能平臺的系統(tǒng)主模塊的可配置系統(tǒng)級芯片1集成有一個可配置功能模塊和可編程輸入輸出口，可以通過對可配置功能模塊配置以實現(xiàn)不同的功能(例如可以實現(xiàn)LCD控制器、通用串口、以及加解密等功能)。系統(tǒng)擴(kuò)展模塊可以根據(jù)不同的需求擴(kuò)展相應(yīng)的模塊(例如需要USB接口和以太網(wǎng)接口，則可以在系統(tǒng)擴(kuò)展模塊上進(jìn)行USB接口和以太網(wǎng)接口的擴(kuò)展)。通過對可配置系統(tǒng)級芯片1的可配置功能模塊和可編程輸入輸出口進(jìn)行配置，并根據(jù)具體需求設(shè)計相應(yīng)的擴(kuò)展板，以達(dá)到本發(fā)明嵌入式智能平臺的萬能。
請參閱圖3，本發(fā)明嵌入式智能平臺的軟件部分包括可配置系統(tǒng)級芯片的配置程序和相應(yīng)的操作系統(tǒng)。本發(fā)明嵌入式智能平臺的系統(tǒng)軟件工作流程包括以下步驟(a)系統(tǒng)加電13；(b)配置可配置系統(tǒng)級芯片14；(c)系統(tǒng)基本初始化15；(d)操作系統(tǒng)初始化16；(e)用戶應(yīng)用程序17。
請參閱圖4和圖5，本發(fā)明嵌入式智能平臺的硬件部分的系統(tǒng)主模塊實施例(如圖4)主要包括可配置系統(tǒng)級芯片祥龍I號(Hero-I)18，板載通過系統(tǒng)總線19和祥龍I號18相連的4兆字節(jié)(4MB)閃速存儲器20(采用SST39VF320)和8兆字節(jié)(8MB)同步動態(tài)隨機(jī)存儲器21(采用HY57V281620BT)，以及和祥龍I號18相連的176引腳(4×44pin)的系統(tǒng)擴(kuò)展口22。
本發(fā)明嵌入式智能平臺的硬件部分的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊實施例(如圖5)主要包括與系統(tǒng)主模塊相連的176引腳(4×44pin)的系統(tǒng)擴(kuò)展接口23，與176引腳(4×44pin)的系統(tǒng)擴(kuò)展接口23相連的16兆字節(jié)(16MB)閃速存儲器24(采用兩片SST39VF320實現(xiàn))，32兆字節(jié)(32MB)同步動態(tài)隨機(jī)存儲器25(采用HY57V561620BT)，以及和系統(tǒng)擴(kuò)展接口23相連的一個以太網(wǎng)控制器26(采用DM9000)、一個USB Host控制器27(采用PDIUSBD 12)、一個串口電平轉(zhuǎn)換器28(采用MAX232)。
請參閱圖6，本發(fā)明嵌入式智能平臺的軟件部分實施例包括對祥龍I號18進(jìn)行配置的配置軟件，主要完成對祥龍I號18的可配置部分進(jìn)行配置實現(xiàn)一個圖形LCD控制器和對祥龍I號18的可編程輸入輸出口進(jìn)行配置。本發(fā)明嵌入式智能平臺的系統(tǒng)軟件實施例工作流程包括以下步驟(a)系統(tǒng)加電29；(b)配置祥龍I號(Hero-I)30；(c)系統(tǒng)基本初始化31；(d)Linux加載/初始化32；(e)用戶應(yīng)用程序33。
其中，祥龍I號18是一款面向信息終端及行業(yè)應(yīng)用的高性能、低功耗、高集成度系統(tǒng)級芯片，其集成了業(yè)界流行的高性能的32位CPU內(nèi)核ARM7TDMI，核心工作頻率達(dá)到66MHz。
祥龍I號不但集成了時鐘合成器；電源控制模塊；上電復(fù)位模塊；以及，8KB的指令數(shù)據(jù)緩存和內(nèi)存保護(hù)單元、16KB便箋式高速暫存SRAM；硬件斷點單元和JTAG接口(支持硬件調(diào)試功能)；4通道DMA控制器；2個計數(shù)/定時器，2個UART，16通道中斷控制器，開門狗定時器；另外，還集成了可配置為UART(全功能或非全功能)、SPI(主/從)、I2C(主/從)、CAN、PS2、I2S(主/從)、計數(shù)器、乘法器、數(shù)據(jù)寄存器、移位寄存器、雙口RAM、異步收發(fā)FIFOs、R/A收發(fā)FIFOs、7段式數(shù)碼管驅(qū)動器、字符/圖形LCD控制器、RGB接口、VGA接口、狀態(tài)寄存器、脈寬調(diào)節(jié)器、單雙向I/O口、三態(tài)輸出口、MailBox(存儲映射郵箱)接口、Triple DES、Single DES ECB、SingleDES CBC等的可配置模塊。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式智能平臺，該平臺包括硬件部分和軟件部分，其特征在于該平臺的硬件部分包括系統(tǒng)主模塊和與該系統(tǒng)主模塊相連的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊，該系統(tǒng)主模塊包括一個可配置系統(tǒng)級芯片、通過系統(tǒng)總線與該可配置系統(tǒng)級芯片相連的閃速存儲器和同步動態(tài)隨機(jī)存儲器、以及與該可配置系統(tǒng)級芯片相連的包括系統(tǒng)總線和擴(kuò)展總線的擴(kuò)展口；該系統(tǒng)擴(kuò)展模塊包括用于和該系統(tǒng)主模塊的擴(kuò)展口相連的包括系統(tǒng)總線和擴(kuò)展總線的擴(kuò)展接口以及與該擴(kuò)展口相連的擴(kuò)展功能模塊；該平臺的軟件部分包括該可配置系統(tǒng)級芯片的配置程序和相應(yīng)的操作系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式智能平臺，其特征在于該系統(tǒng)總線包括該可配置系統(tǒng)級芯片的地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。
3.如權(quán)利要求1所述的嵌入式智能平臺，其特征在于該擴(kuò)展總線包括該可配置系統(tǒng)級芯片的可編程配置的輸入輸出口、內(nèi)核電源接口和輸入輸出口電源接口。
4.如權(quán)利要求1所述的嵌入式智能平臺，其特征在于該可配置系統(tǒng)級芯片集成有一個可配置功能模塊和可編程輸入輸出口，其可以通過對該可配置功能模塊配置以實現(xiàn)不同的功能。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的嵌入式智能平臺，其特征在于該平臺的系統(tǒng)軟件工作流程包括以下步驟(a)系統(tǒng)加電；(b)配置可配置系統(tǒng)級芯片；(c)系統(tǒng)基本初始化；(d)操作系統(tǒng)初始化；(e)用戶應(yīng)用程序。
全文摘要
一種嵌入式智能平臺，該平臺包括硬件部分和軟件部分，該平臺的硬件部分包括系統(tǒng)主模塊和與該系統(tǒng)主模塊相連的系統(tǒng)擴(kuò)展模塊，該系統(tǒng)主模塊包括一個可配置系統(tǒng)級芯片、通過系統(tǒng)總線與該可配置系統(tǒng)級芯片相連的閃速存儲器和同步動態(tài)隨機(jī)存儲器、以及與該可配置系統(tǒng)級芯片相連的包括系統(tǒng)總線和擴(kuò)展總線的擴(kuò)展口；該系統(tǒng)擴(kuò)展模塊包括用于和該系統(tǒng)主模塊的擴(kuò)展口相連的包括系統(tǒng)總線和擴(kuò)展總線的擴(kuò)展接口以及與該擴(kuò)展口相連的擴(kuò)展功能模塊；該平臺的軟件部分包括該可配置系統(tǒng)級芯片的配置程序和相應(yīng)的操作系統(tǒng)。本發(fā)明的嵌入式智能平臺使嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)可以低成本快速實現(xiàn)，以適應(yīng)如今瞬息萬變的嵌入式應(yīng)用市場。
文檔編號G06F13/36GK1591375SQ0314031
公開日2005年3月9日 申請日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月26日
發(fā)明者馬林可 申請人:深圳市研祥智能科技股份有限公司