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基于EP7211构建通用嵌入式处理平台

摘 要：本文介绍了嵌入式处理器EP7211的通用处理平台的设计，该平台适用于开发便携式电子产品。文中具体阐述了系统的硬件构成、软件平台选取和系统的初始化过程。这些设计原则具有普遍性，适合于一般的嵌入式系统开发。
关键词：嵌入式处理器；EP7211；ARM核；系统初始化；RTOS

引言
目前，嵌入式处理器已经普遍应用于工控领域，构建一个可以方便更换的通用嵌入式处理器模块，既便于设计又便于维修、使用，可以提高工作效率，同时节省资金投入。

软硬件选用
本通用嵌入式处理平台主要是用于开发便携式电子产品，此类产品不仅要求功能完备、用户界面友好、操作方便简洁，而且要求寿命长、功耗低。这就要求在设计初期从硬件和软件两个方面来考虑，具体来说就是要从嵌入式处理器、实时操作系统和电路形式等几个方面来综合选取。
嵌入式处理器的选用
在便携式通信、便携式计算机、多媒体数字消费和需要嵌入式解决方案的市场中，ARM的微处理器核心正在迅速成为RISC计算设计的标准，越来越多的厂家选择ARM核心处理器开发自己的下一代产品。在本通用开发平台中选用Cirrus Logic公司的嵌入式微处理器EP7211作为CPU，该器件是专为低成本、超低功耗的应用设计的。
电路形式的选用
一种方案是在通用模块中设置尽可能全的功能，但在工控应用领域中，将所有功能全部用上的场合并不多，因此，功能太全只能是浪费，并会加长开发周期。本平台的板卡电路由CPU、程序存储器Flash、RAM、CPU辅助电路(如晶振、复位)和电源电路构成，特殊功能可由特殊模块自行设计。
将嵌入式处理器EP7211、Flash、Dram、串口和电源电路作为一个通用模块，数据、地址总线、空闲的I/O和其他的外围接口信号做成标准的接口插座。如果要实现以太网接口或液晶显示等功能，只需要做以太网相关模块的电路，并将其与EP7211相关的信号做成和通用模块匹配的接口即可。这样既减少了调试CPU、内存等部分电路的重复劳动，也有利于电路故障的排除。
实时操作系统的选用
以嵌入式处理器为中心，当搭建好硬件电路时仅提供了裸机运行平台，要使整个系统中有限的硬件资源充分利用起来，还需要嵌入式实时操作系统RTOS的软件支持。针对本项目，RTOS的选择有两个方案：一是使用已经购买的用在油田测井系统SL3000型产品的商用Nucleus；二是使用自主开发的、专门面向嵌入式应用系统的XGW软件开发平台。
在本通用开发平台中采用了XGW平台，这是因为XGW开发平台是自主研发的，软件产品升级和故障排除等都比较容易，产品成本费用相对较低。另外，EP7211嵌入式处理器和XGW的组合，在“GPS汽车导航系统”和“铁路交通信息系统PDA”项目中已经获得了成功应用，具有较成熟的开发经验。
XGW嵌入式操作系统针对以ARM7为内核的硬件平台来进行系统开发，用C语言实现完成，并借鉴了Win