本书详细介绍了Motorola公司龙珠处理器的结构及特点,重点介绍了中央处理器ARM920T、中断控制器、SDRAM控制器和DMA控制器,对龙珠处理器所支持的嵌入式系统领域的新技术——嵌人式操作系统、蓝牙技术、摄像用的CMOS传感器、LCD控制器和多媒体处理技术等内容进行了综合讨论,对手持通信设备的一般开发流程进行了简要介绍,最后还提供了用龙珠处理器设计智能手机、数字摄像机和MP3播放器时的典型配置。本书可作为电气信息类专业学生、从事相关应用研究的工程技术人员的一本有价值的参考书。
第1章 概述
1.1 龙珠处理器发展历史及总体介绍
1.2 引脚定义及描述
第2章 用MX1开发手技工设备的一般过程
2.1 手持式设备的一般结构
2.2 手持式设备的硬件电路设计
2.3 手持式设备软件系统设计
2.4 手机开发的一般过程
第3章 ADS开发板及集成开发环境
3.1 ADS板简介
3.2 配置与操作
第4章 运行于MX1之上的嵌入式操作系统
4.1 Linux操作系统
4.2 Palm OS操作系统
4.3 Windows CE操作系统
4.4 Symbian操作系统
4.5 移软科技的mLinux嵌入式系统
第5章 MX1中央处理单元
5.1 内存布局
5.2 ARM920T处理器
5.3 中断控制器
5.4 DMA控制器
5.5 SDRAM控制器
5.6 虚拟存储控制单元
5.7 总线控制单元
5.8 AHIP总线接口
第6章 标准系统输入和输出
6.1 Watchdog定时模块
6.2 脉冲宽度调制PWM
6.3 通用定时器
6.4 实时时钟
第7章 系统控制
7.1 嵌入式跟踪宏单元
7.2 复位单元、锁相环及时钟控制器
7.3 系统加载模式选择
7.4 加电自举引导操作
7.5 JTAG/ICE接口
第8章 人机接口
8.1 模拟信号处理器ASP
8.2 LCD控制器
第9章 多媒体处理部件和外部设备接口
9.1 多媒体处理部件
9.2 蓝牙加速器BTA
9.3 串行外设接口SPI1和SPI2
9.4 外部接口卡单元
9.5 UART1和UART2
9.6 USB接口
9.7 同步串行接口SSI
9.8 CMOS传感器接口CSI
第10章 应用示例
10.1 MX1图像传感器视频采集
10.2 手机键盘模拟器
10.3 MX1 BSP-Linux点阵字库的使用
10.4 几种典型应用的配置方案
附录A MC9328MX1信号复用方案
附录B BGA封装的MC9328MX1的引脚定义
附录C 中英文诩汇对照
附录D 光盘文件说明
参考文献
今天,飞速发展的中国吸引着全世界的目光,Motorola作为最早也是最大投资于中国的外资企业之一,正是预见到了中国今天的发展,也预见到中国作为全世界最具发展潜力的市场,在新的世纪将会迎来更大更广阔的发展。我很荣幸,也很兴奋和我们的合作伙伴一起迎接新世纪的挑战!
作为亚洲区无线业务的领导者,我接触了很多优秀的工程师,其中有实践经历的大学毕业生能非常快地进入项目的工作;而多数刚刚毕业的学生,就需要经过一段时间的工作培训。如果在学习期间实践了最前沿的技术和最新的产品,情况就会改变很多,这个改变不仅使学生受益,也将使企业和社会受益。基于Motorola一贯的植根于中国发展的理念,我们认为如果能将公司实际开发产品的过程与大学的课程体系结合起来,建立信息电子类相关的课程,那么通过课程的学习和实验,学生们走出校门前就能接触到市场前沿技术的产品,体会到无线通信嵌入类产品开发实际过程,当学生进入企业和社会的时候,将有机会更快的服务于企业和社会。
Motorola龙珠大学项B—由多年无线半导体技术经验和优势的Motorola半导体无线移动系统部的积极推动,目的是通过先进的龙珠平台与国内高校联合建立实验室,支持学校的教学和科研。为了更好的支持相应的课程,北京航空航天大学的信息电子工程系、计算机工程系和电工电子实验室的老师们编写了本书。我本人谨代表Motorola半导体无线与宽带系统部为申功璋教授、王祖林教授、龙翔教授、郑红教授及编写小组人员的付出与贡献表示万分的敬意与感谢,同时也对参与工作的Motor01a的同事对本书的支持表示感谢。
我深深地相信这本书将会成为了解Motorola芯片技术的开始,将为国内学子展示无线通信领域市场前沿技术。
嵌入式系统已深入到社会生活的各个领域。 以家用电器为例,电视、电话、手机、微波炉、洗衣机、电冰箱、电热水器甚至玩具里面都有了嵌入式处理器;在工业控制领域,嵌入式系统更是随处可见;在军事上,一架现代化飞机或一枚现代化导弹用上几十个处理器是很常见的,在一粒子弹里面装上一个处理器已不是幻想。据统计,每个美国普通家庭平均拥有30一40个嵌入式处理器,我国城市普通家庭拥有的嵌入式处理器的数量也不少。
与嵌入式系统相关的技术发展十分迅速。随着芯片集成度的提高,在一个芯片里集成一个系统已成为现实。芯片复杂度的提高促进了嵌入式操作系统的发展和日益成熟。相应地,嵌入式应用系统的开发对工程师的知识结构和设计能力提出了更高的要求。
我国高等院校的电气、信息类专业,传统上开设“微处理器原理”或“单片机原理”课程,教学内容以硬件基本原理和汇编语言为主,这已不适应现代技术发展的要求。在Motorola公司的支持下,国内有近10所重点大学已经和将要开设以龙珠处理器为核心的嵌入式系统课程,却苦于没有合适的中文教材。 国内许多著名电子通信技术产品厂商,现在也在开发以龙珠(DragonBall)处理器为核心的终端产品,但研究人员缺少参考资料,特别是缺少对嵌入式操作系统、蓝牙技术、摄像用CMOS传感器、LCD控制器和多媒体处理技术等新技术综合介绍的资料。
在此背景下,并由Motorola公司大力支持,我们编写了本书。希望能以龙珠处理器为主线,对与嵌入式系统领域相关的新技术进行讨论,对手持通信设备的一般开发流程进行详细介绍,并能为对嵌入式应用系统开发感兴趣的电气、信息类专业学生及从事相关应用-研究的工程技术人员提供一本有一定参考价值的书:
龙珠处理器是i.MX系列的建设基础,本书将对i.MX系列中典型的MC9328MXl芯片作详细介绍。
全书共分l0章,并随书提供一张光盘。
第1章对龙珠处理器的发展历史作了回顾,对其总体结构及特点作了介绍,使读者对龙珠处理器有一个总的了解。
第2章对用MXl开发手持设备的一般过程进行了描述,使读者对典型的嵌入式系统的开发流程以及开发过程中常用的软/硬件工具有一个初步的认识。
第3章专门介绍MXl ADS板。它是Motorola公司专门为32位嵌入式处理器MC9328MXl设计的应用开发环境。
第4章总结了现在国际上流行的嵌入式Linux、Palm OS、Windows CE和SymbianOS四种嵌入式操作系统的情况,并重点介绍了嵌入式Linux系统。
从第5章开始,以MC9328MXl芯片为主线,对与嵌入式系统应用开发相关的技术进行系统的介绍。
第5章对MXl中央处理单元,特别是与ARM920T内核相关的内容作了介绍。ARM处理器核在嵌入式系统应用领域中占有十分重要的地位。
第6章讨论了MXl的标准输入和输出,包括Watchdog、脉冲宽度调制和实时时钟等。
第7章主要介绍MXl的系统控制功能,特别是对MXl的系统引导过程作了重点介绍。系统引导在嵌入式系统设计中很关键。
第8章介绍了人机接口,重点对模拟处理器和LCD控制器作了介绍。
第9章介绍了MXl的多媒体处理部件和外部接口,内容涵盖了嵌入式系统,如手机、PDA等领域常用的技术(如蓝牙、USB、多媒体卡和CMOS传感器等)。
第10章简要地介绍了MXl的典型应用。
在所附光盘中,有完整的可下载的嵌入式Linux系统的源代码和映像文件;有各种应用开发资料,如ADS板的完整的逻辑原理图等。
本书由王祖林主编并负责审校,由王祖林、龙翔、郑红、董云凤、李云栋负责各章的编写工作。研究生马东兴、闫春香、贺坚、张庆伟、徐栋、张哲、姚俊参与了资料的翻译工作。Motorola公司的袁航女士参与了整个编写的组织与协调工作,还组织Motorola公司的技术工程师对部分翻译资料进行审查,提供了本书完成所必需的基础资料,正是由于袁女士锲而不舍的努力,本书才得以有了超出常规的进展。中电通信的汪涵女士,根据她长期从事MXl应用开发的经验对本书的技术内容提出了宝贵意见。 申功璋教授始终参与了本书的组织工作,没有申教授的推动与激励,本书是不可能完成的。还有很多同志为本书的出版提供了很大的帮助,在此一并表示感谢。
由于成书时间短,水平有限,错误和不妥之处敬请读者批评指正。