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2011年（40）
分类： LINUX
2011-09-05 09:48:15
在嵌入式开发过程中，通常由于目标板（开发板）没有足够的资源来运行开发和调试工具，所以需要借助建立了交叉编译环境的宿主机（如PC机）来完成开发和调试。可是在宿主机上通过交叉编译得到的二进制可执行代码不能运行于宿主机，只能在目标板上运行和进行相应的调试。使用串口、以太网或其他方式，可以从宿主机移植下载目标代码到目标板，也可以调试。
第二章是对目标板的一些简介；第三章是在宿主机上搭建Linux开发环境；第四、五、六章是嵌入式开发基本的开发移植工作；第七章是目标板的外围设备测试；第八、九、十章是嵌入式开发实验；第十一章是实例的演示；附录是一些详解或补充。
第二章 1B开发板介绍 2-1 开发板介绍龙芯1B开发板采用的是基于MIPS精简指令集的国产龙芯1号系列的主控芯片。从芯片设计到板级设计，都尽量实现国产最大化，是一款应用国产技术较多，原生中文技术支持较好的开发板。
开发板主要由广州龙芯电子科技有限公司研发，采用4层PCB板，贴片零件全部由专业贴片机完成，不仅保证了信号的质量，同样也保证了元件的稳定可靠。在设计上，工程师尽量把芯片的各项功能通过复用或直联的方式显示出来，方便客户设计验证。
2-2 开发板外观
1）核心处理器龙芯1B,主频266MHz
2）DDR2内存
板载两片K4T1G164QE-HC(L)E6，共32位、256MB，频率高达667MHz
3）NAND Flash Memory
采用三星的K9F1G08U0C,容量为128MB
4）双网口
支持两个10M/100M/1000M自适应网口
5）4个USB2.0接口
6）完善的音频接口，包括麦克风、耳机输出、功放line-out
7）实时时钟，精度为0.1秒
8）蜂鸣器
9）两路标准9针针全功能串口，4路TTL电平通用串口或是12路TTL电 平通用串口
10）一个E-JTAG接口，支持单步调试、断点调试及仿真
11）支持4路PWM
12）支持两路CAN总线
13）支持1路I2C
14）板载1路SPI控制的12位AD转换器
15）支持SD卡
16）支持1600万真彩色，最大分辨率为1920x1080
2-4 硬件介绍 2-4-1CPU龙芯1B一款实现MIPS32兼容且支持EJTAG调试的双发射处理器，通过采用转移预测、寄存器重命名、乱序发射、路预测的指令CACHE、非阻塞的数据CACHE、写合并收集等技术来提高流水线的效率。
1B芯片具有以下关键特性：
l 集成一个GS232双发射龙芯处理器核，指令和数据L1 Cache各8KB
l 集成一路LCD控制器，最大分辨率可支持到1920*1080@60Hz/16bit
l 集成2个10M/100M/1000M自适应MAC
l 集成1个32位133MHz DDR2控制器
l 集成1个USB 2.0接口，兼容EHCI和OHCI
l 集成1个8位NAND FLASH控制器,最大支持32GB
l 集成中断控制器，支持灵活的中断设置
l 集成2个SPI控制器，支持主从模式，支持系统启动
l 集成AC97控制器
l 集成1个全功能串口、1个四线串口和10个两线串口
l 集成3路I2C控制器，兼容SMBUS
l 集成2个CAN总线控制器
l 集成62个GPIO端口
l 集成1个RTC接口
l 集成4个PWM控制器
l 集成看门狗电路
2-4-2 DDR2
DDR2高速内存
l 
32 位 DDR2 控制器
l 采用两片三星的K4T1G164QE芯片，位宽达到32位，容量为256MB，频率为667MHz
l BGA的封装，不易脱焊，长期使用更可靠
l 部分信号线采用蛇形走线，为了兼顾等长布线而设，目的使信号更稳定
l 遵守DDR2 DDR的行业标准（JESD79-2B）
l 一共含有18位的地址总线（即：15位的行列地址总线和3位的逻辑Bank总线）。
l 接口上命令、读写数据全流水操作
l 内存命令合并、排序提高整体带宽
l 配置寄存器读写端口，可以修改内存设备的基本参数
l 内建动态延迟补偿电路（DCC），用于数据的可靠发送和接收
l 支持33-133MHZ工作频率
2-4-3 LCD Controller
l 屏幕分辨率可达1920*1080
l 硬件光标
l 伽玛校正
l 最高像素时钟172MHz
l 支持线性显示缓冲
l 上电序列控制
l 支持16位/24位LCD，高达1600万色
2-4-4 USB2.0
共4个，通过USB HUB扩展
l 1个独立的USB2.0的HOST ports及PHY
l 兼容USB1.1和 USB2.0
l 内部EHCI控制和实现高速传输可达480Mbps
l 内部OHCI控制和实现全速和低速传输12Mbps和1.5Mbps
2-4-5 AC97
AC97音频接口
l 
具有耳机输出、Line-out、麦克风输入三种接口
l 支持16，18和20位采样精度，支持可变速率
l 最高达48KHz
l 2频道立体声输出
l 支持麦克风输入
l 三种接口分不同颜色，方便用户使用；其中蓝色是耳机输出、黑色是LINE OUT、粉红色是麦克风输入
2-4-6 GMAC双千兆网口GMAC
l 两路10/100/1000Mbps自适应以太网控制器
l 双网卡均兼容IEEE 802.3
l 
对外部PHY实现RGMII和MII接口
l 半双工/全双工自适应
l 半双工时，支持碰撞检测与重发（CSMA/CD）协议
l 支持CRC校验码的自动生成与校验
2-4-7 SPI
SPI外设
l 支持2路SPI接口
l 支持系统启动
l 极性和相位可编程的串行时钟
l 可在等待模式下对SPI进行控制
本开发板的AD采集及SD卡均采用SPI控制方式。AD采集由于是模拟器件，对电源要求较高，所以采用了一路独立的线性降压电路78L05，AD采集芯片则采用MCP3201，12位串行AD。如图，JP4的1脚为信号输入，2脚为模拟地。
SD卡采用SPI接口与AD采集共用一个SPI口，采用分时复用的模式。采用标准的SD卡插座，可以通过卡套来兼容mini SD卡、Micro SD卡。
2-4-8 UART
l 集成1个全功能串口、1个四线串口和10个两线串口
l 在寄存器与功能上兼容NS16550A
l 全双工异步数据接收/发送
l 可编程的数据格式
l 16位可编程时钟计数器
l 支持接收超时检测
l 带仲裁的多中断系统
串口0是标准9针的串口
其它的串口采用三针的插针方式，分为TX、GND、RX，见下图JP20-24分别为串口1-5。
2-4-9 I2C
l 兼容SMBUS（100Kbps）
l 与PHILIPS I2C标准相兼容
l 履行双向同步串行协议
l 只实现主设备操作
l 能够支持多主设备的总线
l 总线的时钟频率可编程
l 可以产生开始/停止/应答等操作
l 能够对总线的状态进行探测
l 支持低速和快速模式
l 支持7位寻址和10位寻址
l 支持时钟延伸和等待状态
本开发板的I2C应用案例是触摸屏驱动IC TSC2003
2-4-10 PWM
4路独立PWM
l 提供4路可配置PWM输出,
l 数据宽度24位
l 定时器功能
l 计数器功能
如下图，JP-PWM接口,在两端加上电源及地，方便调试及应用
2-4-11 CAN总线
l 支持2个独立CAN总线接口
l 每路CAN 接口均支持CAN2.0A/B协议
l 支持CAN协议扩展
如下图，JP-CAN接口,在两端加上电源及地，方便调试及应用
2-4-12 实时时钟 RTC
硬件支持上电时采用系统电源，断电时使用备份电源
l 计时精确到0.1秒
l 可产生3个计时中断
l 支持定时开关机功能
2-4-13 蜂鸣器
具有完善的保护设计，有效防止过流及电流倒灌
2-4-14 Nand Flash
l 采用三星的K9F1G08存储芯片，容量达128M
l 支持最大单颗NAND FLASH 为32GB
l 共4个片选CS
l 数据宽度8bit
l 支持SLC
2-4-15 按键
16个按键通过串行转并行来实现，节省IO口
2-4-16 LED
四路独立的LED灯
2-5 开发板硬件应用说明
1）电源接口及电源开关（9-12V直流输入，开关向前为ON，反之为OFF）
2）系统复位按键，按下即可以实现系统复位
3）E-JTAG接口，接上E-JTAG则可进行在线调试
4）复用跳线
5）系统主频设置
6）液晶板与主板连接
