[发明专利]基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入式实验平台，特别是一种基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台。 

背景技术

嵌入式实验平台具有十分广泛的应用价值。目前，市场上也有各种各样的嵌入式实验应用平台。但是，目前市场上绝大多数嵌入式实验平台其结构往往是固定不可更改的，而且嵌入式实验平台中的内部各种固件代码也是固化在系统当中，难以得到修改。因此，这一类嵌入式实验平台所能够给用户提供的功能和支持的嵌入式实验内容都十分有限。而且嵌入式实验平台在推广和应用过程中不能够根据当前技术的发展对嵌入式实验平台的部分功能模块进行升级改造，所能够开展的嵌入式实验内容也是相对固化，不能够灵活动态地根据实际的应用去设计一些嵌入式应用实验。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是：构建一种基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台，解决传统的嵌入式实验平台中模块难以替换、实验内容不能够根据应用的需求动态配置的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台，包括核心处理单元和外围电路，所述的核心处理单元包括用于实现各种主要实验功能的ARM9微处理器、用于将ARM9微处理器输出的命令和数据转发至各外围电路、并接受各外围电路反馈回来的数据地址和命令信号的FPGA芯片；所述的ARM9微处理器与FPGA芯片采用直接相连的方式实现数据和命令的传输。

本发明的进一步技术方案是：所述的ARM9微处理器采用S3C2440A芯片，FPGA芯片采用XC5VSX95T芯片。

 本发明的进一步技术方案是：所述的外围电路含有LCD触摸显示屏，该LCD触摸显示屏通过FPGA芯片连接至ARM9微处理器。

本发明的再进一步技术方案是：所述的LCD触摸显示屏的数据格式及接口电路采用ARM9芯片中内置的LCD接口电路功能模块。

本发明的进一步技术方案是：所述的外围电路含有FLASH芯片和SDRAM芯片，该FLASH芯片和SDRAM芯片与FPGA芯片直接相连，并通过FPGA芯片实现该FLASH芯片和SDRAM芯片与ARM9微处理器芯片接口电路的对连；且FPGA芯片可根据ARM9微处理器输出的地址、数据及控制信号，将对存储器的访问数据转发至FLASH芯片或者SDRAM芯片中。

本发明的进一步技术方案是：所述的外围电路含有AD/DC接口，该AD/DC接口与FPGA芯片直接相连。

本发明的进一步技术方案是：所述的外围电路含有LED灯，该LED灯直接与ARM9微处理器连接。

本发明的再进一步技术方案是：所述的外围电路还含有RS232接口、电源、时钟、蜂鸣器电路，该RS232接口、电源、时钟、蜂鸣器电路都通过FPGA芯片与ARM9微处理器连接。

本发明的更进一步技术方案是：所述的外围电路还含有用于对FPGA芯片的程序进行动态地加载的JTAG接口电路，该JTAG接口电路直接与FPGA芯片相连。

由于采用上述结构，本发明之基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 由于本发明通过采用FPGA芯片来实现微处理器与外围功能模块的接口电路，使得所构建的嵌入式实验平台在接口电路上可以支持不同功能模块的接口电路应用要求。而且，由于FPGA中的程序能够动态加载，并且能够根据不同的应用场合和需求加载不同的接口电路程序，使得所设计的FPGA芯片能够满足不同功能模块接口电路的应用要求。尤其是当嵌入式实验平台需要对外围功能模块进行升级改造的时候，通过对FPGA接口电路程序的灵活设计，能够满足一些新型的外围接口电路的应用要求。

2. 本发明所构建的嵌入式实验平台在微处理器上移植了嵌入式操作系统，并以嵌入式操作系统平台为基础构建了可动态配置的嵌入式实验管理系统。能够根据用户的需求，自动地生成不同的实验内容和实验要求。使得嵌入式实验平台能够方便地满足不同用户群体的需求。

3. 所构建的这种基于模块化可配置的嵌入式实验平台，通过合理的软硬件划分以及FPGA程序的动态配置，能够极大地扩展嵌入式实验平台的应用范围和应用领域，降低嵌入式实验平台的应用成本，提高嵌入式实验平台的利用率。

   下面，结合附图和实施例对本发明之基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1： 本发明之基于模块化可动态配置的嵌入式实验平台的结构框图；

    图2：嵌入式实验内容动态生成流程；