[發(fā)明專利]基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310203664.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN103258467A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃慶華;張愛科;劉春梅;梁強(qiáng);盤承軍;李江洪;黃力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，特別是一種基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。?

背景技術(shù)

嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前，市場(chǎng)上也有各種各樣的嵌入式實(shí)驗(yàn)應(yīng)用平臺(tái)。但是，目前市場(chǎng)上絕大多數(shù)嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)其結(jié)構(gòu)往往是固定不可更改的，而且嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的內(nèi)部各種固件代碼也是固化在系統(tǒng)當(dāng)中，難以得到修改。因此，這一類嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所能夠給用戶提供的功能和支持的嵌入式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都十分有限。而且嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在推廣和應(yīng)用過程中不能夠根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展對(duì)嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的部分功能模塊進(jìn)行升級(jí)改造，所能夠開展的嵌入式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也是相對(duì)固化，不能夠靈活動(dòng)態(tài)地根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用去設(shè)計(jì)一些嵌入式應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：構(gòu)建一種基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，解決傳統(tǒng)的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中模塊難以替換、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能夠根據(jù)應(yīng)用的需求動(dòng)態(tài)配置的問題。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括核心處理單元和外圍電路，所述的核心處理單元包括用于實(shí)現(xiàn)各種主要實(shí)驗(yàn)功能的ARM9微處理器、用于將ARM9微處理器輸出的命令和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至各外圍電路、并接受各外圍電路反饋回來的數(shù)據(jù)地址和命令信號(hào)的FPGA芯片；所述的ARM9微處理器與FPGA芯片采用直接相連的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令的傳輸。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的ARM9微處理器采用S3C2440A芯片，F(xiàn)PGA芯片采用XC5VSX95T芯片。

?本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的外圍電路含有LCD觸摸顯示屏，該LCD觸摸顯示屏通過FPGA芯片連接至ARM9微處理器。

本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的LCD觸摸顯示屏的數(shù)據(jù)格式及接口電路采用ARM9芯片中內(nèi)置的LCD接口電路功能模塊。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的外圍電路含有FLASH芯片和SDRAM芯片，該FLASH芯片和SDRAM芯片與FPGA芯片直接相連，并通過FPGA芯片實(shí)現(xiàn)該FLASH芯片和SDRAM芯片與ARM9微處理器芯片接口電路的對(duì)連；且FPGA芯片可根據(jù)ARM9微處理器輸出的地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，將對(duì)存儲(chǔ)器的訪問數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至FLASH芯片或者SDRAM芯片中。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的外圍電路含有AD/DC接口，該AD/DC接口與FPGA芯片直接相連。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的外圍電路含有LED燈，該LED燈直接與ARM9微處理器連接。

本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的外圍電路還含有RS232接口、電源、時(shí)鐘、蜂鳴器電路，該RS232接口、電源、時(shí)鐘、蜂鳴器電路都通過FPGA芯片與ARM9微處理器連接。

本發(fā)明的更進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的外圍電路還含有用于對(duì)FPGA芯片的程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)地加載的JTAG接口電路，該JTAG接口電路直接與FPGA芯片相連。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1.?由于本發(fā)明通過采用FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)微處理器與外圍功能模塊的接口電路，使得所構(gòu)建的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在接口電路上可以支持不同功能模塊的接口電路應(yīng)用要求。而且，由于FPGA中的程序能夠動(dòng)態(tài)加載，并且能夠根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和需求加載不同的接口電路程序，使得所設(shè)計(jì)的FPGA芯片能夠滿足不同功能模塊接口電路的應(yīng)用要求。尤其是當(dāng)嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)需要對(duì)外圍功能模塊進(jìn)行升級(jí)改造的時(shí)候，通過對(duì)FPGA接口電路程序的靈活設(shè)計(jì)，能夠滿足一些新型的外圍接口電路的應(yīng)用要求。

2.?本發(fā)明所構(gòu)建的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在微處理器上移植了嵌入式操作系統(tǒng)，并以嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)構(gòu)建了可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)。能夠根據(jù)用戶的需求，自動(dòng)地生成不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求。使得嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠方便地滿足不同用戶群體的需求。

3.?所構(gòu)建的這種基于模塊化可配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過合理的軟硬件劃分以及FPGA程序的動(dòng)態(tài)配置，能夠極大地?cái)U(kuò)展嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域，降低嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用成本，提高嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的利用率。

???下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1：?本發(fā)明之基于模塊化可動(dòng)態(tài)配置的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖；

????圖2：嵌入式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容動(dòng)態(tài)生成流程；