CN201319226Y - 嵌入式教学实验系统 - Google Patents

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CN201319226Y CNU2008201235146U CN200820123514U CN201319226Y CN 201319226 Y CN201319226 Y CN 201319226Y CN U2008201235146 U CNU2008201235146 U CN U2008201235146U CN 200820123514 U CN200820123514 U CN 200820123514U CN 201319226 Y CN201319226 Y CN 201319226Y
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Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式教学实验系统，采用核心板加底板的组成结构，核心板与底板之间通过排母进行连接；将核心数据处理单元、动态高速存储器和静态程序存储器设于核心板上，并将各种接口设于底板上，有利于嵌入式教学和研发；将核心板上的高速总线与低速总线隔离，可以减少电路板的噪声，从而起到增加总线驱动能力的作用；该系统提供大量的扩展模块，可以满足当前高校的嵌入式教学需求，同时也适用于企业和个人进行嵌入式的研发。

Description

嵌入式教学实验系统
技术领域
本实用新型涉及嵌入式技术领域，尤其涉及一种嵌入式教学实验系统。
背景技术
嵌入式系统的出现至今已经有30多年的历史了，嵌入式技术也历经了几个发展阶段。进入90年代以后，以计算机和软件为核心的数字化技术取得了迅猛发展，不仅广泛渗透到社会经济、军事、交通、通信等相关行业，而且深入到家电、娱乐、艺术、社会文化等各个领域，掀起了一场数字化技术革命。多媒体技术与Internet的应用迅速普及，使得消费电子、计算机和通信的一体化趋势日趋明显，嵌入式技术再度成为一个研究热点。目前，ARM微处理器的应用已经深入到各个领域，如：工业控制领域、无线通信领域、网络应用、消费类电子产品、成像和安全产品等。
为了跟上时代发展的脚步，当前各高校已经开始逐步开设与嵌入式相关的课程，但是目前市场上的用于教学的嵌入式系统还相对缺乏；另外，目前的嵌入式教学和开发系统为一块电路板加各种接口的结构，由于这种硬件组成结构相对单一，灵活性与扩展性都不强，因此不利于教学和科研开发。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种嵌入式教学实验系统，以解决现有嵌入式教学实验系统结构单一，缺乏灵活性与扩展性的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供了一种嵌入式教学实验系统，所述系统由核心板和底板组成，所述核心板与底板之间通过排母进行连接；所述核心板上设有核心数据处理单元、动态高速存储器和静态程序存储器，所述核心数据处理单元与动态高速存储器和静态程序存储器之间通过总线相连；所述底板上设有多种接口。
所述核心板上还设有网络控制器。
所述核心板上的高速总线与低速总线隔离。
所述核心板为6层印制线路板PCB结构。
所述底板上的接口包括通用串行总线USB接口、光耦隔离的控制器局部网CAN总线接口、串口、并口、闪存快速记忆SMC卡接口、安全数字SD卡接口、显示绘图阵列VGA接口和联合测试行动小组JTAG接口中的至少一种。
所述底板上还设有串行数码管、发光二极管LED点阵、温度传感器和矩阵键盘中的至少一种。
所述底板上还设有液晶屏。
所述底板上还设有扩展模块。
所述扩展模块包括现场可编程门阵列FPGA扩展板、数字信号处理DSP&USB2.0高速数据采集板、全球定位系统GPS扩展模块、全球移动通信系统GSM/通用无线分组业务GPRS扩展板、射频卡&集成电路IC卡扩展板、指纹识别模块、全新无线网络数据通信技术ZIGBEE扩展模块和USB蓝牙模块中的至少一种。
所述底板为4层PCB结构。
本实用新型所提供的嵌入式教学实验系统，采用核心板加底板的组成结构，核心板与底板之间通过排母进行连接；将核心数据处理单元、动态高速存储器和静态程序存储器设于核心板上，并将各种接口设于底板上，有利于嵌入式教学和研发；将核心板上的高速总线与低速总线隔离，可以减少电路板的噪声，从而起到增加总线驱动能力的作用；该系统提供大量的扩展模块，可以满足当前高校的嵌入式教学需求，同时也适用于企业和个人进行嵌入式的研发。
附图说明
图1为本实用新型一种嵌入式教学实验系统的组成结构示意图；
图2为本实用新型的系统总线结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步详细阐述。
本实用新型所提供的一种嵌入式教学实验系统，如图1所示，该系统由核心板10和底板20组成，核心板10设置于底板20上，核心板10与底板20之间通过排母进行连接；如2.0×80pin排母，其中，2.0表示对接高度为2.0毫米，80pin表示pin的数量为80。其中，核心板10上设有核心数据处理单元、动态高速存储器和静态程序存储器，核心数据处理单元与动态高速存储器和静态程序存储器之间通过总线相连。参照表1所示的核心板硬件参数，
Figure Y20082012351400061
表1
在实际应用中，可以选取S3C2410处理器作为核心数据处理单元，64MB的同步动态随机存储器(SDRAM，Synchronous Dynamic Random AccessMemory)作为动态高速存储器，8MB的闪存(FLASH)作为静态程序存储器；核心数据处理单元可以从动态高速存储器中存取数据，静态程序存储器支持系统启动，默认存放uCOS II演示实验程序，并且用户可以在静态程序存储器中自行更新内部程序，以测试实验内容。此外，核心板10上还可以设置一个10/100M的网络控制器，与核心数据处理单元相连，以满足用户的上网需求。
在本实用新型的核心板10上，高速总线与低速总线采用隔离的结构，如图2所示，图2为嵌入式教学实验系统的总线结构示意图，图中SDRAM 30所在的高速总线与NOR FLASH 31、NAND FLASH 32所在的低速总线之间通过LVC245A芯片进行隔离，通过隔离可以减少电路板的噪声，增加总线的驱动能力。
参照表2所示的底板20硬件参数，
Figure Y20082012351400071
Figure Y20082012351400081
表2
底板20上设有通用串行总线(USB，Universal Serial BUS)接口201、光耦隔离的控制器局部网(CAN，Controller Area Network)总线接口202、串口203、并口204、闪存快速记忆(SMC，Smart Media Card)卡接口205、安全数字SD(Secure Digital Memoty Card)卡接口206、显示绘图阵列(VGA，VideoGraphic Array)接口207和联合测试行动小组(JTAG，Joint TestAction Group)接口208等丰富的资源，核心板10上的核心数据处理单元可以调用底板20上的各个接口。
为了方便有单片机教学经验的用户向嵌入式教学领域的转变，底板20上还可以提供串行数码管209、发光二极管(LED，Light Emitting Diode)点阵210、温度传感器211、4×5矩阵键盘212等在单片机教学中常用的器件，以实现单片机的操作。
底板20上还可以设置一个液晶屏213，可以增加用户的直观感受，更便于当前嵌入式实际应用的教学以及学生课余创新开发。液晶屏213与VGA接口207相连接，液晶屏213的尺寸和分辨率可以根据实际需要进行选取，例如：4.3寸的分辨率达480×272的真彩薄膜场效应晶体管(TFT，Thin FilmTransistor)液晶屏。
另外，为了配合当前高校的嵌入式毕业设计、创新实验与嵌入式竞赛等实际需求，本实用新型的底板20上还可以设置大量的扩展模块，以供扩展功能的使用和开发。例如：现场可编程门阵列(FPGA，Programmable Gate Array)扩展板、数字信号处理(DSP，Digital Signal Processing)&USB2.0高速数据采集板、全球定位系统(GPS，Global Positioning System)扩展模块、全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile Communications)/通用无线分组业务(GPRS，General Packet Radio Service)扩展板、射频卡&集成电路(IC，IntegratedCircuit)卡扩展板、指纹识别模块、全新无线网络数据通信技术(ZIGBEE)扩展模块、USB蓝牙模块等。这些扩展模块通过插入图1中的多功能扩展口214，以接入到底板20。
需要指出的是，本实用新型中的核心板10和底板20可以采用多层的印制线路板(PCB，Printed Circuit Board)结构。例如，根据实际需要，核心板10采用6层PCB结构，底板20采用4层PCB结构。
综上所述，本实用新型所提供的一种嵌入式教学实验系统，可以满足当前高校的嵌入式教学需求，同时也适用于企业和个人进行嵌入式的研发。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述系统由核心板和底板组成，所述核心板与底板之间通过排母进行连接；所述核心板上设有核心数据处理单元、动态高速存储器和静态程序存储器，所述核心数据处理单元与动态高速存储器和静态程序存储器之间通过总线相连；所述底板上设有多种接口。
2、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述核心板上还设有网络控制器。
3、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述核心板上的高速总线与低速总线隔离。
4、根据权利要求1、或2、或3中任一所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述核心板为6层印制线路板PCB结构。
5、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述底板上的接口包括通用串行总线USB接口、光耦隔离的控制器局部网CAN总线接口、串口、并口、闪存快速记忆SMC卡接口、安全数字SD卡接口、显示绘图阵列VGA接口和联合测试行动小组JTAG接口中的至少一种。
6、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述底板上还设有串行数码管、发光二极管LED点阵、温度传感器和矩阵键盘中的至少一种。
7、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述底板上还设有液晶屏。
8、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述底板上还设有扩展模块。
9、根据权利要求1所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述扩展模块包括现场可编程门阵列FPGA扩展板、数字信号处理DSP&USB2.0高速数据采集板、全球定位系统GPS扩展模块、全球移动通信系统GSM/通用无线分组业务GPRS扩展板、射频卡&集成电路IC卡扩展板、指纹识别模块、全新无线网络数据通信技术ZIGBEE扩展模块和USB蓝牙模块中的至少一种。
10、根据权利要求1、或5、或6、或7、或8、或9中任一所述嵌入式教学实验系统，其特征在于，所述底板为4层PCB结构。
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Patentee after: Beijing Polytron Technologies Inc owles

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Patentee before: Beijing OURS Electronic Technology Co., Ltd.

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