以MCU为核心的嵌入式系统通用硬件平台设计

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在目前的市场上,充斥着各种各样的嵌入式产品,而性能却良莠不齐。市场上的价格也是有高有低,其中开发成本占了相当大的比例。当一个产品需要更新换代、升级的时候,多数的已有平台都不能很好的满足要求,这不仅增加了开发成本,也延长了研发周期。   本文旨在设计实现一种通用的硬件开发平台,在成本上做到尽量的低。由于通用性和可移植性的要求,因此多采用模块化的设计方式。对于各个部件存在的其他应用的可能性,都予以指明,这样对未来的功能扩展提供了很大的便利,也为各模块的重用性创造了可能。由于多采用市场上容易买到的常见产品,所以能够做到成本低廉,性能可靠。   在控制模块即母板上,本文给出了一个通用的硬件平台,以MCU作为处理核心,型号选择为Microchip公司的PIC16F877A。母版上包括众多常用接口以及功能模块,如按键、液晶、传感器、RS232接口等等。在设计中考虑到实际焊接条件的限制,并没有采用非常小的封装。母板的尺寸、重量做到尽可能的小,尽量做到便携式的要求。   在附加模块,子板扩展方面,本文给出了三种常用模块的设计,如电刺激模块、超声波发生装置模块和无线控制模块。如果需要增加新的模块,母板上也预留了I/O资源。当然子板作为选择性的模块,可以与母板拆分,母板上的I/O也就空余出来。对于不同子板的应用环境,只需要相应更新母板的程序即可。对于各个子板模块存在的其他应用可能,也都给予了说明。   文章中,对于比较关键的器件选型和器件的参数要求,给予了详尽的介绍。对于电路设计存在的各种方案,也都给予了相应的比较和较为详细的论述。   在文章的最后给出了PCB设计中常见的问题,包括原理图和布局布线等内容。另外给出了EMC的简要注意事项等内容。  
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