ARM

<strong>1、常用显示类型</strong>

1）数码管：0.7—1元 成本低，只能显示数字和字母

2）字符型液晶屏：LCD1602 15—25，显示数字和字母

3）点阵型黑白屏：LCD12864 50—90之间 可以显示汉字和图片

4）STN-LCD 彩屏 成本低 响应速度慢（刷新频率低），播放视频有拖尾现象

5）TFT—LCD 彩屏，主流

6）0LED 功耗低，无需背光 日本技术 今后主流

7）LED广告屏（一个一个LED组成）－－成本高，耐用

<strong>2、点像素</strong>

1个点有多少种状态，多少种颜色

1bpp 1位 黑白屏 1bpp，1位每像 素

2bpp 2位 4种状态

4bpp 4位 16种状态

8bpp 8位 256种状态

16bpp 65536 假彩 16*16的一个汉字需要256个半字--512字节控制

24bpp 24位 真彩

摘要：设计一款具有自主吸尘功能并且结构简单、成本低的小型家用吸尘机器人，实现了室内半自动或者全自动的清洁工作，从一定程度上代替人们做繁杂的家务。在硬件选型上，以ARM Cortex™⁃M3处理器为核心，设计了专门的电机驱动板，通过光电编码反馈电路实现行走模块的闭环控制。主要对传感器模块进行开发，通过合理布置传感器，采用多种传感器融合，使超声波和红外光电传感器协调工作实现对远近距离障碍物的精确检测，提高了对障碍物的准确识别，能够实现自主避障吸尘。

随着人们生活水平的日益提高，我国人口的老龄化也越来越明显，吸尘机器人作为服务机器人的一种，能够代替人进行清扫房间、车间、墙壁等一些简单劳动。使服务机器人有了广阔的市场，已成为一些企业和科研院所研究的焦点。目前市场上的吸尘机器人虽然也具有智能性，但大多由于结构不尽合理、通用性差、集成度高而导致成本高，不利于普及。在研究总结市场上相对成熟产品的基础上，基于ARM Cortex™⁃M3处理器设计一款具备自我导航功能的室内吸尘机器人。外形紧凑、结构简单、运行平稳、噪音小，并且成本低，操作方便，还具有可扩展接口，用户能够根据实际需要对其功能做进一步开发。

<strong>1、吸尘机器人总体构成</strong>

嵌入式系统分为4层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。嵌入式操作系统是负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能，是一种用途广泛的系统软件。

嵌入式操作系统（Embedded Operation System，EOS）是指用于嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统分为4层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。嵌入式操作系统是负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能，是一种用途广泛的系统软件。

<strong>嵌入式LINUX</strong>

<strong>1、IIC---SDA、SCL</strong>

IIC协议 发明者 Philips公司 通过IIC芯片收取版权税

近距离通信

标准模式 100KBIT/s

快速模式 400K 常用 S3C2440使用

高速模式 3.4M

上拉电阻 10K 如果速度越快，上拉电阻越小，增加驱动能力

<strong>2、IIC读写过程</strong>

IIC读过程：

1）开始

2）写芯片地址

3）写芯片内部地址

4）将写变成读

5）读数据

6）结束

IIC写过程

1）开始

2）写芯片地址

3）写芯片内部地址

4）写数据

5）结束

国内已开启多技术路线并行的CPU技术产业新格局。在国家科技重大专项和国家级集成电路产业投资基金的推动之下，我国CPU产品技术研发已进入多技术路线同步推进的高速发展阶段，并因发展模式和技术特性的不同而呈现出不同的发展特色。其中：
　　
x86体系由Intel封闭主导，国内企业通过商业合作进行CPU产品和部分技术的研发。Intel独揽x86 CPU的基础架构、芯片设计、工艺制造三大环节并封闭发展，目前已积累了超过1.7万件CPU相关专利。在硬件层面，不仅掌控与北桥CPU配套的南桥芯片组外围接口、GPU等核心技术，也主导着与x86相关的标准技术和测试认证，例如内存条接口、硬盘接口以及PCIe总线接口等；在软件层面，与微软结成“Wintel”联盟形成长期相互协同的利益闭环，众多应用厂商围绕x86+Windows体系开发产品。
　　

<strong>ARM常用编程软件</strong>

1) IAR For ARM

支持芯片多，代码优化也不错，操作方便

2) KEIL MDK4.12

keil公司2005年已经被ARM公司收购（现在常用）

3) ADS1.2

支持芯片到ARM11（不升级了，现在较少用,2005年ARM公司停止对它的更新），由KEIL公司为其做编译器

4) RVDS

功能最强，价格很高，使用较复杂

<strong>keil for ARM的一些设置要注意</strong>

keil里面镜像组成部分

RW：存放已初始化的全局变量

ZI：未初始化的全局变量

RO：代码

CODE：代码加常量的总和

<strong>CPU架构</strong>

X86--intel AMD ——PC 90% 大功耗，高性能

ARM--嵌入式领域76%，低功耗，高性能

MIPS——5% 超低功耗，高性能

C51

(上海，中国，2016年10月18日) 本土MCU产品与MCU应用方案的领先供应商，上海灵动微电子股份有限公司（www.mindmotion.com.cn，以下简称“灵动微电子”，股票代码：灵动微电，833448）近日宣布，灵动微电子与全球领先的半导体知识产权（IP）提供商英国ARM公司（www.arm.com，以下简称“ARM”）签署了一份新的合作协议，该合作协议授权灵动微电子无限次使用ARM® Cortex®-M0及Cortex®-M3 CPU内核及IP工具包。
基于该协议，灵动微电子可以在协议范围内不受授权次数限制的为客户及市场提供已通过硅片验证的ARM® Cortex®-M0 和 Cortex®-M3 IP数据和设计参考流程，并结合灵动微电子所提供的其它系列IP来实现最终的产品设计及应用方案。此项合作有利于帮助客户缩短产品进入市场的时间，优化客户产品性能，并最大程度保护客户的知识产权，降低客户进入ARM成熟生态圈的门槛。

<strong>关于ARM</strong>

<strong>十类常用电子元件</strong>

<strong>1、电阻</strong>

<strong>设计考虑两点</strong>

1）阻值

2）电阻的额定功率：计算的应用功率如果为P,那么选用的电阻要用（1.5—2）P，要留有余地

<strong>四点注意的地方</strong>

1）电源本身误差GB9706-2007规定220V允许正负10%的误差

2）元器件本身误差：电阻--5%--1%

3 ) 其他原件误差： 电容误差：20%， 10% 5%

电容一般偏小，若买1000Uf电容---实际在850uf左右 容量越小成本越低 行规

4 ) 环境：产品设计温度问题 估计误差10%

插件电阻（碳膜）：1/4W

0805:1/8W

0603:1/10W

0402:1/16w

水泥电阻--1w——1000W

<strong>2、电容</strong>

1）容值：

ARM处理器是一种16/32位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微处理器，由ARM公司设计，然后授权给各半导体厂商生产，它目前已经成为应用最为广泛的嵌入式处理器。

本书主要对ARM处理器的体系结构、指令系统和开发工具作了比较全面的介绍。其中包括ARM体系介绍、ARM程序设计模型、ARM汇编语言程序设计、ARM C／C++语言程序设计、ARM连接器的使用、ARM集成开发环境CodeWarrior IDE的介绍及高性能的调试工具ADW的使用。并在此基础之上介绍一些典型的基于ARM体系的嵌入式应用系统设计时的基本技术。通过阅读本书可以使读者掌握开发基于ARM的应用系统的各方面的知识。

本书既可作为学习ARM技术的培训材料，也可作为嵌入式系统开发人员的参考手册。

本文将详细分析单片机、ARM、FPGA嵌入式几者之间的特点及区别。

<strong>单片机的特点：</strong>

（1）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内ROM：8KB以下；

（2）内RAM：256KB以内。

（3）可靠性高

（4）易扩展

（5）控制功能强

（6）易于开发

<strong>ARM的特点：</strong>

（1） 自带廉价的程序存储器（FLASH）和非易失的数据存储器（EEPROM）。这些存储器可多次电擦写，使程序开发实验更加方便，工作更可靠。

（2） 高速度，低功耗。在和M51单片机外接相同晶振条件下，AVR单片机的工作速度是M51单片机的30-40倍；并且增加了休眠功能及CMOS技术，使其功耗远低于M51单片机。

（3） 工业级产品。具有大电流输出可直接驱动SSR和继电器，有看门狗定时器，防止程序走飞，从而提高了产品的抗干扰能力。

（4） 超功能精简指令，具有32个通用工作寄存器，相当于M51单片机中32个累加器！从而克服了单一累加器工作的瓶颈效应。