图2。2系统组成框图

2。4 系统软硬件选型

2。4。1 系统的硬件选型

（1）处理器

ATMEL公司的AT91系列ARM芯片在工业领域应用较多，其优点是其性价比高，稳定、可靠。因此本课题研究打算以AT91SAM9G20芯片为本课题研究的中心。根据器件手册得知AT91SAM9G20具有如下的特点[6]：

AT91SAM9G20是基于集成的ARM926EJ-S处理器，有快速ROM和RAM存储器和大量的外设。系统总线和外部总线接口速度高达400MHz的ARM内核和133MHz。内嵌一个USB设备端口，一个以太网MAC和一个USB主机控制器。还集成了定时计数器，USART，SPI，TWI，，ADC，同步串行控制器等多种标准外设。AT91SAM9G20采用6层矩阵的架构，最多允许6个32位总线的内部带宽。一个外部总线接口，可以和各种存储设备相连[11]。

（2）键盘

由于所使用的矩阵键盘多达24个，为了节省PIO口，选用型号为HD7279A的串行接口64键键盘智能控制芯片。其最多可连接64个按键，内部集成去抖动电路，具有串行接口，键值读取方便。

（3）显示器

显示器选用中显科技公司的TFT6448-5。7总线型彩色液晶模块。分辨率为640×480，硬件电路简单，读写方便，可直接利用总线对其读写，性能价格比高、功耗低、稳定性好。

（4）存储芯片

该系统存储模块有两种类型的存储芯片：SDRAM和Flash。Flash又分为DataFlash、NandFlash和NorFlash。在一般情况下,由于NandFlash内部存在坏点，所以需要用相关驱动来扫描坏点的位置。系统上电运行时，AT91SAM9G20从Flash中复制程序到RAM中去运行。ARM芯片的内部RAN很小，扩展两个32M×32位的SDRAM用于存放程序数据。

系统的NorFlash存储设备是AM29LV128MH93REI芯片，它采用并行输出方式，每次传输16位数据，容量为8M×16bit。DataFlash采用ATMEL公司的大容量串行Flash存储器产品，选用AT45DB321D芯片，其存储容量为64KB×64,即32Mbit，总共有8个管脚，集成了SRAM，简化了数据读写过程。NandFlash则选择K9F2G08U0M芯片，其容量为256MB，数据位宽为8位。镁光科技公司的MT48LC16M16A2P作为SDRAM芯片，每片SDRAM有16位数据总线，使用两片SRAM，并对其进行位扩展，以满足AT91SAM9G20的32位数据总线要求。总的SDRAM存储容量为64MB，达到系统程序运行的需求。论文网

（5）数据接口芯片

系统的数据接口主要有两个：EMAC以太网接口和串行接口。以太网接口采用DM9161以太网收发器芯片来完成物理层网络的数据传输工作。在串行接口中由于TTL到RS232电平不同，使用MAX3232芯片可解决该问题。

DM9161是一款完全集成的和符合成本效益单芯片快速以太网PHY，采用较小工艺0。25um的10/100M自适应的以太网收发器[15]。DM9161AEP通过可变电压的MII或RMII标准数字接口连接到MAC层，支持HPAuto-MDIX。是一款常见的物理层收器。是ATMEL推荐使用的单口PHY，并且它与全球95%的厂家的MCU完全兼容[12]。

MAX3232可以120kbps数据速率下，同时保持RS-232输出电平。MAX3232具有二路接收器和驱动器，提供1uA关断模式。在关断模式下，接收器保持有效状态，同时对外部设备进行监测，仅消耗1uA电源电流。MAX3232的功能、封装和引脚分别与工业标准MAX242和MAX232兼容。