基于MC9328MX21的多功能开发平台研究

引言

本文设计了一种基于ARM9的多功能开发平台，其功能完善、操作方便、易于扩展和裁减。可作为通用嵌入式测试设备的设计模板，以减少底层设计的重复工作，从而提高工作效率。

2 MC9328MX21的主要特性

ARM9系列微处理器MC9328MX21是基于ARM926EJ-S内核的微处理器，32.768 kHz系统时钟，可计时512天；超低功耗；主频266 MHz，最高可加速到533 MHz；有LCD、Keypad接口控制器，提供显示和输入途径：采用289引脚MAPBGA封装。因MC9328MX21具有高速、低功耗、易扩展存储空间的特性而广泛应用。

3 多功能开发平台的设计

3.1 外部存储器的扩展设计

开发平台要固化WinCE系统。系统的移植和固化需要相应存储器支持，因此拥有一套完善的存储模块在整个系统的运行中至关重要。该设计采用更加灵活的NOR+NAND方式。NOR Flash选用SST39VF6401，4MB空存储间，2.7~3.6 V单电源16 bit读写，超过100年数据保存时间，最快访问速度7 ns。因为MC9328MX21没有专门的NOR Flash接口。所以通过片选信号、数据线、地址线的复用对其调用，其与MC9328MX21的连接关系如图1所示。使用PB编译Win CE内核时，会产生eb00t.nb0，这是下载或烧写系统镜像时必要的初始化信息，实验中eboot.nb0将通过仿真器与ADS下载至SST39VF6401中，再引导操作系统镜像写入NAND Flash存储器。

NAND Flash选用8 bit 64 MB的存储器K9F1208，因MC9328MX21本身有NAND Flash控制器，所以可直接连至SK9F1208外部接口。

3.2 LVDS LCD接口设计

MC9328MX21内部有LCD控制器，支持各种STN，TFTLCD液晶屏，最大分辨率达800x600，支持4 bpp和8 bppSTN屏，支持4 bpp、8 bpp、12 bpp、16 bpp、18 bpp TFT屏。并在此基础上采用DS90CF363器件扩展LVDS接口，可提供降低EMI的方案，丰富了LCD接口功能。DS90CF363将21 bit的TTL电平信号转换为3组低压差分信号流送出。图2为LVDS LCD扩展接口连接电路。

3.3 触摸屏接口设计

为了减少开发平台的配件，提高操作灵活度，采用AT-MEGA8L扩展出一个触摸屏接口，适合各种4线制电阻式触摸屏输入。ATmega8L是一款低功耗8 bit AVR单片机，带有8 KB系统可编程Flash，1 KB片内SDRAM，512B的EEPROM,通过复用UART2信号与CPU连接，通过两片互补型场效应管SIl555DL分别接收X、Y坐标数据。图3为具体的触摸屏接口电路。

4 其他接口设计

其他接口如USB、网络接口、RS-485串口、RS-232串口，选择通用器件，通过数据线、地址线的复用即可实现调用，依次使用的器件是ISP1 161A1BM、DM9000A、SP3481、SP3232E。这些器件价格低廉、性能可靠，设计人员可方便快速地搭建出简易开发平台。

开发的平台经初步调试，各项功能均可实现，且带触摸屏时工作电流不超过500 mA，不带时低于200 mA，可长时间工作。但要注意PCB板设计时，要运用高速布线技巧，尤其是数据线与地址线的走向，是决定板成功与否的关键。该平台为设计人员提供了开发参考模板，帮助减少底层重复工作。