Hệ thống nhúng slide1

13:15:17 Nội dung Giới thiệu hệ thống nhúng FPGA Phần mềm hệ thống nhúng Phần cứng Vi xử lý nhúng Thiết kế hệ thống nhúng Bài 1 13:15:17 BÀI 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NHÚNG Hệ thống nhúng (embedded system) Vi xử lý Bộ nhớ I/O Bài 13:21:53 Hệ thống nhúng Hệ thống nhúng hệ thống có khả tự trị nhúng vào môi trường hay hệ thống lớn Là hệ thống tích hợp phần cứng phần phềm để thực chức đơn “Thời gian thực” (real time) thời gian theo quy định nguồn bên ngoài, tạo yêu cầu người sử dụng Hệ thống nhúng thời gian thực (Real Time Embedded System – RTES) Bài 13:21:53 Hệ thống nhúng Hệ thống nhúng thực chức đơn Nếu muốn thay đổi chức năng: chương trình đẩy chương trình tải vào cần giám sát điều khiển Hệ điều hành thời gian thực (Real Time Operating System – RTOS) Bài 13:21:53 Kiến trúc hệ thống nhúng Application Specific Integrated Circuits: mạch tích hợp cho ứng dụng cụ thể Bài 15:33:45 Các thành phần hệ thống nhúng System bus: - Address bus - Control bus - Data bus Bộ nhớ Nguồn Đơn vị xử lý trung tâm Cung Cấp Thiết bị vào (AD Converters, UARTs, Infrared Ports) Bài 13:21:53 Vi xử lý Sequencer EU Data register ALU Instruction decoder Addr register Program counter Internal bus BIU Data bus driver Control bus driver Data bus Addr bus driver Control bus Addr bus Bài 13:21:53 Bộ nhớ ROM ROM (Read Only Memory) PROM (Programmable ROM) EPROM (Erasable PROM) EEPROM (Electrically EPROM) Flash ROM FPM DRAM (Fast Page Mode) RAM (Random Access Memory) SRAM (Static RAM) EDO DRAM (Extended Data Out) BEDO DRAM (Burst EDO) DRAM (Dynamic RAM) SDRAM (Synchronous) DDR SDRAM (Double Data Rate) Bài 13:21:53 Bộ nhớ Dung lượng : khả lưu trữ Tốc độ Bộ nhớ : số bit truyền/s Bộ nhớ : tần số xung clock CAS latency : thời gian trễ giải mã cho nhớ Bài 13:21:53 Bộ nhớ Memory Cell (Word logic) Word vật lý Memory Array Giải mã hàng Giải mã cột Bài 10 13:21:53 Bộ nhớ DRAM Điều khiển Tiền nạp (precharge) Ma trận nhớ Địa Dữ liệu vào Đệm địa Giải mã hàng Đệm liệu Khuếch đại nhạy Đệm liệu Dữ liệu Giải mã cột Bài 11 13:21:53 VDD Mạch tiền nạp (precharge) Bộ nhớ + Tế bào nhớ + Bit line Word line + Giải mã hàng Khuếch đại nhạy (sense amplifier) Bit line Cấu tạo tế bào nhớ DRAM VDD Đệm ngõ vào Đệm ngõ Bài Giải mã cột 12 13:21:53 RAS: Row Address Strobe CAS: Column Address Strobe Bộ nhớ PR: Precharge tchu kỳ tRAS tPR tCAS Điều khiển Địa Dữ liệu Giản đồ thời gian đọc DRAM Bài 13 13:21:53 VDD Mạch tiền nạp (precharge) Bộ nhớ SRAM 2 Tế bào nhớ Giải mã hàng Khuếch đại nhạy (sense amplifier) Sơ đồ nguyên lý SRAM Bit line VDD Đệm ngõ Đệm ngõ vào Bài Giải mã cột 14 13:21:53 Bộ nhớ VCC ROM Lưu trữ diode Hàng VD 1 PROM Mắc nối tiếp diode với cầu chì Cột Bài 15 20:01:46 Bộ nhớ EPROM Lưu trữ FET có cấu trúc FAMOST (Floating gate Avalanche injection MOS Transistor) VCC Floating gate: có khơng điệncó tích điện tích FET dẫn khơng dẫn floating gate có điện tích EEPROM Floating gate có thêm lớp màng mỏng oxide vùng cực cực drain cho phép điện tử di chuyển từ vùng cực sang cực drain đặt điện áp âm  xóa điện áp âm Bài 01 16 20:01:46 I/O (Thiết bị xuất / nhập) I/O thiết bị tạo môi trường tương tác với người  ADC DAC  CODEC  Màn hình LCD, TFT  Anten  Camera  Micro  Màn hình cảm ứng … Bài 17 20:01:46 I/O (Thiết bị xuất / nhập) Giao tiếp - Định địa - Phân xử bus - Giao thức truyền Định địa chỉ: thiết bị phải có địa xác định để liệu truyền đến hay nhận từ Giao thức: mơ tả làm để truyền liệu Phân xử bus: Khi nhiều thiết bị khác sử dụng chung mơt đường địa chỉ/dữ liệu/điều khiển cần chế phân xử bus Bài 18 20:01:46 I/O (Thiết bị xuất / nhập) Read cycle T1 T2 T3 Giao thức Xung Clock Tad Address Đồng Memory Address I/O Address to be read Data Data Tm MREQ Tml Tds Tmh Trh RD Trl Tdh Bài 19 20:01:46 I/O (Thiết bị xuất / nhập) Giao thức Bất đồng Bài 20 10 20:01:46 I/O (Thiết bị xuất / nhập) Phân xử bus tập trung Bài 21 20:01:46 I/O (Thiết bị xuất / nhập) Phân xử bus không tập trung Bài 22 11 ...13:21:53 Hệ thống nhúng Hệ thống nhúng hệ thống có khả tự trị nhúng vào môi trường hay hệ thống lớn Là hệ thống tích hợp phần cứng phần phềm để thực chức... định nguồn bên ngoài, tạo yêu cầu người sử dụng Hệ thống nhúng thời gian thực (Real Time Embedded System – RTES) Bài 13:21:53 Hệ thống nhúng Hệ thống nhúng thực chức đơn Nếu muốn thay đổi chức năng:... đẩy chương trình tải vào cần giám sát điều khiển Hệ điều hành thời gian thực (Real Time Operating System – RTOS) Bài 13:21:53 Kiến trúc hệ thống nhúng Application Specific Integrated Circuits: