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探析基于ARM的嵌入式系统硬件设计
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摘要：随着互联网技术的不断发展与普及，近年来，信息技术已经成为了社会发展的主要动力之一。在信息技术的影响下，各类操作系统逐渐受到了社会的高度关注，相关研究内容也随之取得了相应的进步。相关调查显示，在钣金加工等领域中，对于新型工艺提出了更高的标准，为了积极应对时代的挑战，嵌入式系统得到了广泛的应用。本文就一种基于ARM的嵌入式系统硬件设计进行了分析与探索，旨在进一步推动我国系统研发工作的深入开展。
关键词：嵌入式系统；ARM；系统设计；应用价值
就目前而言，在互联网技术普及的影响下，“互联网+”逐渐成为时代发展的主流，同时，以网络作为载体的信息技术也深入到人民群众的日常生活中。相关研究显示，在社会生产环节中，通过信息技术的应用，嵌入式系统发挥出了强劲的优势，从而受到了社会各界的高度关注与认同。作为一种新型的系统架构，嵌入式系统以信息技术作为基础与核心，从系统特征的角度分析，其具有较强的可裁剪性，可以有效满足使用者的相关需要。同时，该系统具有较强的人性化设计理念，为生产的智能化发展奠定了基础。从发展的角度来看，为了进一步促进嵌入式系统综合能力的优化，研究人员对系统中涉及的相关控制接口与逻辑语言进行了探索与创新，并有效实现了系统稳定性的优化工作。
一、基于ARM的嵌入式系统概述
（一）系统架构
总的来说，基于ARM的嵌入式系统主要以信息技术作为核心，依托计算机系统进行相关功能的研发，以便有效满足市场的相关需求。从系统架构方面来看，其主要可以分为软件与硬件等两个部分，其中，系统软件主要包括相关应用软件程序与ARM操作系统，硬件主要包括相应的硬件设备例如处理器、接口、主板以及集成平台等。在应用问题上，其有效实现了系统软件与硬件的结合，同时实现了软硬件关系的有效协调，确保二者可以在工作的同时避免干扰的出现。例如，在计算机与ARM系统中均存在处理器与储存器等设备，这些硬件构成了系统硬件的基本架构。
（二）系统特点
1、系统结构较为简单
从系统结构的角度来看，基于ARM的嵌入式系统放弃了繁琐的计算过程中，从而导致其在信息储存与处理能力方面相对较为简单。同时，由于其实现了先进技术的合理融合，同时借鉴了其他行业的相关经验，从而实现了系统性能的优越性。相关实践表明，该系统在结构方面有效地规避了同类系统的弊端，从而更好地满足了市场的发展需求。
2、系统针对性能较强
近年来，随着社会生产水平的不断提升，定向生产设计已经逐渐成为时代发展的潮流，面对这一趋势，嵌入式系统的设计性能可以有效提升系统的针对性，从而更好地满足使用者对于系统的相关要求。从开发的角度来看，嵌入式系统可以依据使用者的需要进行相应的开发工作，从而有利于系统工作效率的进一步提升，对于系统集成能力的优化具有积极的意义与价值。
二、系统硬件设计方案
（一）系统处理器设计方案
在处理器方面，基于ARM的嵌入式系统所采用的处理器体积相对较小，从而具有较强的灵活性，同时，在运行过程中，其所产生的功耗相对较低，且对于系统具有较强的保护性能。在应用问题上，作为硬件系统的重要环节之一，处理器的合理设计，有利于保障系统的正常运行，从而实现系统的高效运作。以CS89712嵌入式处理器为例，在电源问题上，可以采用双电源对其进行供电，内核电压值控制在2.5V左右，且可以进行18MHz、36MHz、49MHz以及74MHz等多种时钟的设置。同时，其外设接口相对较为丰富，可以同时支持4个内存块与内存接口进行编程操作。
（二）系统电源设计方案
作为系统动力的主要供给单位，电源对于系统的稳定运行具有重要的意义和价值，在基于ARM的嵌入式系统中，电源硬件主要包括供电电路与复位电路等两个部分，其中，复位模块可以为系统和处理器提供相应的启动信号，并采用复位芯片以nPOR作为系统的复位信号，以便完成系统的复位操作。
在外部电力供应问题上，系统采用直流电进行电力供给，电源标准在18V至36V之间，从结构上看，系统的供电模式具有较强的复杂性，且电压等级相对较多，其中，芯片采用3.3V电压进行供电，内核采用2.5V电压进行供电，系统显示器采用5V电压进行供电。同时，在液晶显示器对比度问题上，多数采用负电压偏置的方式进行调节。针对模拟量采集通道中的电压和滤波，使用12V电压进行供电。
（三）系统存储器设计方案
在存储器设计问题上，选取FLASH程序与相关参数负责对其进行存储，在程序选择方面，选取SDRAM负责系统数据、运行空间以及相关堆栈，在CS89712处理器中，对系统的内存接口与相关控制器进行了配置，其中，在FLASH方面，选取因特尔公司研发的系统处理芯片，构成了具有32为位宽的相应FLASH操作程序，在S
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