摘要: 現(xiàn)代科技快速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多樣化。本文首先簡(jiǎn)單闡述了硬件設(shè)計(jì)的發(fā)展變化,然后分析了Rabbit FLEX的結(jié)構(gòu)和制造過(guò)程。
關(guān)鍵詞: Rabbit FLEX;硬件設(shè)計(jì);嵌入式系統(tǒng)
現(xiàn)代科技的快速和深入發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)形式也呈現(xiàn)了多樣化。從芯片到基于芯片的功能模塊解決方案,從多芯片功能集成到單芯片的多功能SOC化,從軟硬件產(chǎn)品分家(硬件、軟件、用戶是三個(gè)主體)到軟硬件獨(dú)家提供,所有的一切發(fā)展和變化,無(wú)非是為了揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮各種優(yōu)勢(shì),在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,爭(zhēng)取更短的上市時(shí)間,發(fā)揮更強(qiáng)的性價(jià)比優(yōu)勢(shì),要求最好的穩(wěn)定性能,最大可能的降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),希望更長(zhǎng)的器件供應(yīng)生存期等等。Digi公司的嵌入式產(chǎn)品—Rabbit FLEX,在這些方面,充分體現(xiàn)了以上的特點(diǎn),并且從利用它來(lái)做最終用戶產(chǎn)品的角度,可以看到一些現(xiàn)代的、全新的硬件設(shè)計(jì)新思路。
Rabbit FLEX的結(jié)構(gòu)
Rabbit FLEX作為Digi公司的一款新型嵌入式產(chǎn)品,它是基于Rabbit3000微處理器構(gòu)造而成。簡(jiǎn)單看,它就是一款硬件可配置式的單板機(jī)。先由Rabbit3000和一些基本的SRAM、FLASH構(gòu)成通用功能模塊PowerCore,再由該模塊和其他應(yīng)用功能器件底板疊加組合而成。
Rabbit3000 是專門(mén)為嵌入式控制、通信和以太網(wǎng)連接而設(shè)計(jì)的微處理器,它的工作主頻達(dá)到54MHz,工作電壓為3.3V(I/O口可承受5V),具有6個(gè)高速率串口(帶IrDA功能),56個(gè)功能復(fù)用的數(shù)字I/O口,積分編碼器,脈寬調(diào)制輸出,脈沖捕獲和測(cè)量能力,集成的SRAM和FALSH外設(shè)直接接口,帶后備電池的實(shí)時(shí)時(shí)鐘,緊湊的指令集和高時(shí)鐘速度驚人地提高了數(shù)學(xué)、邏輯運(yùn)算和 I/O 速度,非常低的電磁干擾性能和低功耗性能,應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)對(duì) C語(yǔ)言友好,代碼緊湊高達(dá)1MB代碼數(shù)據(jù)空間的直接軟件支持。
PoweCore3800通用功能模塊,如圖1,它既繼承了Rabbit 3000的性能,又有效擴(kuò)展了相應(yīng)的應(yīng)用功能。PowerCore3800的時(shí)鐘速度可達(dá)51.6MHz,板載電源10~60 VAC和8~43 VDC,板載模擬特性包括交流交叉、斜波發(fā)生器、溫度傳感器,高達(dá)1MB的 Flash, 1MB 的SRAM (512K 代碼 / 512K數(shù)據(jù)),多達(dá)39個(gè)GPIO口,集成10/100 Base-T自適應(yīng)以太網(wǎng)接口。
圖1 PowerCore 3800 通用功能模塊
Rabbit FLEX最大特色就是底板的尺寸、形狀、對(duì)外接口位置已經(jīng)確定,只是底板上已經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)了多種可選電路,通過(guò)貼裝不同的功能器件,就可以達(dá)到不同的應(yīng)用功能。也就是說(shuō),Rabbit FLEX完全是可以按用戶需來(lái)定制的硬件可配置單板機(jī),用戶可根據(jù)自己的應(yīng)用需求購(gòu)買必要的功能,無(wú)需制造多余的功能,Rabbit FLEX除了具備PowerCore的通用功能外,還提供了如下應(yīng)用功能的選配: