庖丁解牛-幫你理清系統結構
3)、SDRAM
同步動(dòng)態(tài)隨機存儲器。命令與數據的傳輸都需要同步時(shí)鐘,以時(shí)鐘為基準。我們在系統中使用最多最常見(jiàn)的RAM類(lèi)型就是SDRAM。SDRAM技術(shù)的更新和發(fā)展也是最快的。從最初的SDR SDRAM,到DDR SDRAM,然后是DDR2,DDR3,以及已經(jīng)和大家見(jiàn)面相信會(huì )很快普及的DDR4,都屬于SDRAM的范疇。
RAM的特點(diǎn)是相對ROM來(lái)說(shuō)訪(fǎng)問(wèn)速度快,但是掉電后會(huì )丟失存儲的內容,因此主要用于存儲短時(shí)間內使用的程序,讓程序能更快的運行,滿(mǎn)足系統對速度的追求。ROM和RAM共同組成了系統的存儲空間,各司其職,一般會(huì )擁有獨立的地址空間,方便程序調用。Memory Map是我們寫(xiě)程序以前要最先弄清楚的。
三、調試模塊
任何系統要正常的工作都離不開(kāi)調試,因此調試電路在系統中是必不可少的?,F在的系統中常見(jiàn)的調試方式有JTAG調試,串口調試,網(wǎng)口調試等等。我們通過(guò)調試模塊可以和主芯片進(jìn)行互聯(lián),讀取工作狀態(tài),燒寫(xiě)程序,跟蹤代碼,設置斷點(diǎn)等等。和我們日常工作關(guān)系最密切的模塊,會(huì )經(jīng)常使用到。這部分的設計要十分小心,如果調試模塊設計錯誤,那整個(gè)設計就失敗了。因此這部分最好使用成熟設計,項目允許的情況下可以做一些電路冗余設計,降低系統風(fēng)險。
四、電源模塊
電源模塊是最好理解的,為系統提供必要的工作電壓電流。電源模塊直觀(guān)也最重要,一個(gè)健壯的電源設計,是系統正常穩定可靠工作的基礎。如果不是從事系統設計工作,這部分僅作了解就可以。充分驗證過(guò)的系統一般電源模塊不會(huì )出什么大問(wèn)題。如果本身就是做系統設計的工程師,那這部分就是最需要注意的,電源是一個(gè)系統的基礎,沒(méi)有穩定可靠的電源,什么強大的功能都是空中樓閣。充分考慮系統對電源的需求,保留設計余量,有些可能還要考慮系統結構系統散熱的問(wèn)題等等。
五、外設模塊
外圍設備,這是一個(gè)泛泛的說(shuō)法,可以說(shuō)是內容最豐富的部分。主芯片的功能再強大也需要通過(guò)外設來(lái)接收外部數據,通過(guò)外設實(shí)現特定的功能。如按鍵,紅外遙控,數碼管,音視頻輸入輸出,ADC,DAC,網(wǎng)口,甚至系統中的射頻電路部分,都可以稱(chēng)為系統的外設。每種外設實(shí)現一定的功能,主芯片通過(guò)不同的接口來(lái)完成控制。我們常見(jiàn)的IIC,SPI,UART,IIS,CAN,RS485,MII,RMII,USB等等這些都是通信協(xié)議,用來(lái)實(shí)現主芯片和外設之間的通信控制。正是由于外設的種類(lèi)太多,對待這些知識的態(tài)度就是用到哪學(xué)到哪。畢竟協(xié)議的學(xué)習是枯燥的,單純看時(shí)序圖很難找到感覺(jué)。在項目中遇到了再去學(xué)習,遇到問(wèn)題再去解決,最好再用示波器抓抓信號,和時(shí)序圖做做比較。理論加上實(shí)踐,上手就會(huì )快很多。幾個(gè)項目做下來(lái),常用的協(xié)議也就會(huì )接觸的七七八八了。
實(shí)際的系統千差萬(wàn)別,有些系統除了主芯片外為了某些特定功能(如音視頻編解碼)會(huì )用一個(gè)獨立的協(xié)處理器單獨處理部分功能;有些系統可能會(huì )存在不止一種ROM(如用EEPROM保存配置數據,NOR Flash保存程序,NAND Flash保存大規模的數據信息等);有些系統會(huì )把ROM/RAM集成到主芯片當中(如一些簡(jiǎn)單的MCU);有些系統會(huì )把調試模塊和某些外設復用……但不管怎樣,多多少少你都會(huì )找到這些模塊的影子。掌握了系統劃分的金鑰匙,遇到再復雜的系統也能夠把它分解成功能單一的模塊,然后再各個(gè)擊破的去學(xué)習。反過(guò)來(lái),當我們做一個(gè)新項目的時(shí)候,也需要從這幾個(gè)方面去考慮。我們要選擇哪種主芯片?存儲類(lèi)型選擇什么?容量大小是多少?采用哪種調試方式?供電電流多大?有幾種電壓?需要哪些外設?看到了吧,系統就是這么簡(jiǎn)單。
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