隨著嵌入式相關技術的迅速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的功能越來越強大，應用接口更加豐富，根據(jù)實際應用的需要設計出特定的嵌入式最小系統(tǒng)和應用系統(tǒng)，是嵌入式系統(tǒng)設計的關鍵。目前在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的過程中，開發(fā)者往往把大量精力投入到嵌入式微處理器MPU(Micro Processing Unit)與眾多外設的連接方式以及應用代碼的開發(fā)之中，而忽視了對嵌入式系統(tǒng)最基本、最核心部分的研究。
當前在嵌入式領域中，ARM(Advanced RISC Machines)處理器被廣泛應用于各種嵌入式設備中。由于ARM嵌入式體系結構類似并且具有通用的外圍電路，同時ARM內(nèi)核的嵌入式最小系統(tǒng)的設計原則及方法基本相同，這使得對嵌入式最小系統(tǒng)的研究在整個系統(tǒng)的開發(fā)中具有著至關重要的意義。本文以基于ARM的嵌入式最小系統(tǒng)為平臺，從硬件和軟件兩方面對嵌入式最小系統(tǒng)的架構進行了研究，硬件方面主要介紹了ARM處理器與典型外部存儲器的接口技術，軟件方面重點就嵌入式最小系統(tǒng)的啟動架構做了詳細分析。
2. 嵌入式最小系統(tǒng)
嵌入式最小系統(tǒng)即是在盡可能減少上層應用的情況下，能夠使系統(tǒng)運行的最小化模塊配置。對于一個典型的嵌入式最小系統(tǒng)，以ARM處理器為例，其構成模塊及其各部分功能如圖1所示，其中ARM微處理器、FLASH和SDRAM模塊是嵌入式最小系統(tǒng)的核心部分。
時鐘模塊——通常經(jīng)ARM內(nèi)部鎖相環(huán)進行相應的倍頻，以提供系統(tǒng)各模塊運行所需的時鐘頻率輸入
Flash存儲模塊——存放啟動代碼、操作系統(tǒng)和用戶應用程序代碼
SDRAM模塊——為系統(tǒng)運行提供動態(tài)存儲空間，是系統(tǒng)代碼運行的主要區(qū)域
JTAG模塊——實現(xiàn)對程序代碼的下載和調試
UART模塊——實現(xiàn)對調試信息的終端顯示
復位模塊——實現(xiàn)對系統(tǒng)的復位
