1 嵌入式系統(tǒng)的概念與特點

嵌入式系統(tǒng)結(jié)合微處理器或微控制器的系統(tǒng)電路與其專屬軟件，達到系統(tǒng)操作效率的最高比，這里把嵌入式系統(tǒng)定義為一個體積較小的計算機系統(tǒng)（與PC機相比），由于其體積較小，因此軟硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍與PC機相比有較大的不同，其特性可歸納為下列四項：

（1）通常執(zhí)行特定功能；

（2）以微電腦與外圍構(gòu)成核心；

（3）嚴格的時序與穩(wěn)定性要求；

（4）全自動操作循環(huán)。

嵌入式系統(tǒng)具有目的性或針對性，其開發(fā)是圍繞著產(chǎn)品和產(chǎn)品的特定功能來進行的。它必須******限度的在硬件和軟件上"量身訂作"以提高效率[1]，本文設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)主要用于金融和稅務(wù)類產(chǎn)品。

2 總體設(shè)計

2.1 CPU的選擇

本文采用的是Cirrus Logic公司的嵌入式處理器EP9312[1]。

EP9312是一款A(yù)RM9系列的處理器，ARM9系列是高性能和低功耗特性方面******的硬宏單元，它具有五級流水線，并提供1.1MI/s/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)，而其前代產(chǎn)品ARM7系列處理器則具有嵌入式ICE-RT邏輯，功耗非常低，并提供0.9MI/s/MHz的三級流水線和馮.諾依曼結(jié)構(gòu)。因為本主要用于開發(fā)先進的計算機終端，機頂盒、高端打印機等產(chǎn)品，所以需要較快的運算速度，而ARM7主要用于對價位和功耗敏感的消費類產(chǎn)品，并且其運算速度相對較慢，所以本設(shè)計系統(tǒng)選擇ARM9系列[2]，在ARM9系列CPU中還有EP9307和EP9315。EP9307與EP9312的功能構(gòu)造基本相同，只少了1個IDE接口，但多了圖形加速的功能，由于金融稅務(wù)類產(chǎn)品大多需要較多的GPIO，而與EP9307相比，EP9312可以很容易地設(shè)計出較多的GPIO。EP9315在EP9312擁有的功能上再增加了PCMCIA接口和圖形加速功能，但這并不是金融稅務(wù)類產(chǎn)品所必需的功能，綜合考慮之后，本系統(tǒng)選擇了EP9312。

2.2 技術(shù)指標

經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)研并基于產(chǎn)品成本考慮，嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)指標如下所述：

Cirrus Logic公司的EP9312作為主處理器；

32MB Flash使用NOR Flash；

64MB SDRAM；

顯示格式：西文：24×12點陣，中文：24×24點陣，26行，80列，或者西文：16×8點陣，中文：16×16點陣，26行，80列；

800×600×16bpp、1024×768×16bpp多種TFT顯示模式，支持單掃描或雙掃描；

1個并口；

5個串口；

2個PS/2端口；

1個1/10/100Mb/s為的以太網(wǎng)接口，支持TCP/IP協(xié)議；

1個USB Host和1個USB Slave接口。

2.3 系統(tǒng)組成

EP9312已經(jīng)集成了嵌入式系統(tǒng)所需的許多功能，為了使本設(shè)計滿足金融稅務(wù)類產(chǎn)品的要求，還增加了如下硬件：Super I/O器件（包含2個UART、1個并口、2個PS/2產(chǎn)品控制器），網(wǎng)絡(luò)PHY接口器件、接口電平轉(zhuǎn)換器、Flash、SDRAM等，PCB板采用4層板，表層為信號層，其中的電源線路層和地線層深埋在主板的內(nèi)層，不易受到電源雜波的干擾，尤其是高頻電路，可以獲得較好的抗干擾能力，系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。