1

國立虎尾科技大學電機工程系專題精簡報告國立虎尾科技大學電機工程系專題精簡報告國立虎尾科技大學電機工程系專題精簡報告國立虎尾科技大學電機工程系專題精簡報告

題目題目題目題目：：：：ARM 9 教學板應用教學板應用教學板應用教學板應用

執行期限：97 年 4 月 10 日至 97 年 11 月 20 日

指導老師：彭先覺 教授

專題參與人員：林宇志、邱南華、曾哲輝、黃宣銘

班級：二電二甲

一一一一、、、、摘要摘要摘要摘要

本次專題主要是利用 DMA-2440XP

教學板來學習嵌入式系統晶片的應

用，我們挑選了其中的幾項實驗來做

為本次專題的主軸，實驗內容包括︰

Boootloader 燒錄、觸控螢幕座標讀

取、GPS 衛星定位座標讀取、LCD 螢

幕顯示。DMA-2440XP 為長高科技所

製作的嵌入式系統晶片教學板，上面

搭載了三星電子生產的 ARM9 系列嵌

入式系統晶片S3C2440，我們利用AR9

晶片能高速運算指令及資訊處理的強

大能力，並配合 DMA-2440XP 教學

板，學習嵌入式系統晶片的應用原理

與實作。軟體部分則是利用 ARM 公司

開發的 ARM ADS(ARM Developer

Suite)來進行整合環境的開發，配合 C

語言與組合語言來撰寫實驗中所需的

程式，最後則是將寫好的程式利用教

學板上的配件呈現出來。

關鍵字關鍵字關鍵字關鍵字︰︰︰︰嵌入式系統嵌入式系統嵌入式系統嵌入式系統、、、、晶片晶片晶片晶片、、、、組組組組

合語言合語言合語言合語言、、、、C 語言語言語言語言、、、、DMA-2440XP、、、、

S3C2440、、、、ARM9、、、、GPS、、、、LCD、、、、

Bootloader ADS

二二二二、、、、專題緣由與目的專題緣由與目的專題緣由與目的專題緣由與目的

近年來，由於各種家電和攜帶型

產品的數位化及普及化，嵌入式系統

的產品已在我們日常生活中逐漸融入

和普及。依照需求不同，可分為兩類：

工廠用的大型自動化控制系統、攜帶

型產品（如智慧型手機、MP3、iPod

等）用的小型控制系統。

ARM 的配合度與可塑性高，無論

在通訊業或是製造業均獲得廣泛的應

用，令嵌入式系統的產品在市場中成

為矚目的焦點。

這些產品主要由微處理器、客製化硬

體、嵌入式作業系統及應用軟體等所

組成。

因為有上述的種種優點，使得嵌

入式系統在最近幾年成為各個學術領

域爭相研究的ㄧ個重點。世界上亦有

許多公司開始投入相關研究，依照各

種需求而開發出不同種類的嵌入式系

統產品，在 SoC（嵌入式系統）的研

究領域中，又以 ARM 晶片的開發與研

究最為熱門。加上政府最近正積極的

訓練與培育 SoC（嵌入式系統晶片）

的相關人才，而我們也對這部份的研

究有些興趣，才會選用 ARM9 的開發

板來做為本次專題的研究。

三三三三、、、、DMA-2440XP 教學平台配置教學平台配置教學平台配置教學平台配置

圖圖圖圖 1. DMA-2440XP 外觀外觀外觀外觀

2

圖圖圖圖 2. 搭載搭載搭載搭載 S3C2440 晶片的核心板晶片的核心板晶片的核心板晶片的核心板

○核心處理器(CPU):

◆採用工作頻率為 400MHz 的

ARM9 S3C2440-40 核心處理器。

○外部記憶體:

◆使用 64MB 133MHz 的動態隨機

存取記憶體(SDRAM)。

◆使用 2MB 的 NOR FLASH 與

64MB 的 NAND FLASH。

○串列埠配置:

◆非同步串列 UART0、UART1。

[A4]

○乙太網路配置:

◆一組 10M 乙太網路介面，採用

CS8900 晶片。

○USB 介面設置:

◆USB 1.1 DEVICE/HOST介面各一

組[A4]

○LCD 與觸控螢幕設置:

◆配有三星公司的 7 吋 TFT 螢幕螢

幕內建 4 線電阻式觸控螢幕。

○儲存設備:

◆備有 SD 卡槽，可插 SD CARD 進

行讀取。

○JTAG 設置:

◆配置 20PIN 的接腳用於 JTAG，可

用來進行下載與除錯。

○擴充接腳:

◆如有需要，本教學版另外配置

ADC、ADDR 等擴充接腳供使用

者自行擴充。

四四四四、、、、燒錄燒錄燒錄燒錄 Bootloader

圖圖圖圖 3. 選取檔案選取檔案選取檔案選取檔案，，，，進行編譯與除錯進行編譯與除錯進行編譯與除錯進行編譯與除錯

圖圖圖圖 4. 開啟開啟開啟開啟 DNW 終端機程式終端機程式終端機程式終端機程式

圖圖圖圖 5. 連結後的畫面連結後的畫面連結後的畫面連結後的畫面

3

圖圖圖圖 6. 選擇選擇選擇選擇 Transmit 做做做做 Bootloader

燒錄燒錄燒錄燒錄

圖圖圖圖 7. 燒錄結果燒錄結果燒錄結果燒錄結果

五五五五、、、、觸控螢幕觸控螢幕觸控螢幕觸控螢幕

圖圖圖圖 8. 觸控座標測量方塊圖觸控座標測量方塊圖觸控座標測量方塊圖觸控座標測量方塊圖

圖圖圖圖 9. 以以以以手指手指手指手指觸控螢幕觸控螢幕觸控螢幕觸控螢幕

圖圖圖圖 10. 觸控螢幕程式執行結果觸控螢幕程式執行結果觸控螢幕程式執行結果觸控螢幕程式執行結果(顯示座顯示座顯示座顯示座

標標標標)

六六六六、、、、LCD 顯示顯示顯示顯示

圖圖圖圖 11. LCD 顯示程式流程圖顯示程式流程圖顯示程式流程圖顯示程式流程圖

4

圖圖圖圖 12. LCD 顯示程式執行結果顯示程式執行結果顯示程式執行結果顯示程式執行結果

圖圖圖圖 13. LCD 顯示實驗結果顯示實驗結果顯示實驗結果顯示實驗結果

七七七七、、、、GPS

圖圖圖圖 14. GPS 衛星定位座顯示流程圖衛星定位座顯示流程圖衛星定位座顯示流程圖衛星定位座顯示流程圖

圖圖圖圖 15. GPS 定位座標顯示定位座標顯示定位座標顯示定位座標顯示

圖圖圖圖 16. 電腦對照組電腦對照組電腦對照組電腦對照組，，，，數據相同數據相同數據相同數據相同

5

八八八八、、、、結果與討論結果與討論結果與討論結果與討論

本次專題主要是利DMA-2440XP

教學板來學習嵌入式系統晶片的應

用，經過此次的專題，讓我們對於嵌

入式系統與硬體的搭配有了更深一層

的了解，也讓我們的程式能力有了提

升。在實驗中我們也遇到了許多難

題，而這些問題，也在我們小組的同

心協力之下一一克服了。目前我們已

經能成功的控制Boootloader下的底層

實驗了，接下來我們的目標是以此底

層實驗為基礎，編寫屬於自己的

Boootloader與內核，搭配教學板上的

硬體或是自製硬體，實現多媒體的影

音功能，或是數位通信的的功能，這

是我們以後實驗發展的目標。

九九九九、、、、參考文獻參考文獻參考文獻參考文獻

A-參考書籍:

[A1]嵌入式設計及 Linux 驅動開發指

南－基於 ARM 9 處理器，大學出版

社，孫天澤、袁文菊 編著，2006 年出

版。

[A2]ARM Linux 嵌入式系統發展技

術，全華出版社，張正源 編著，2005

年出版。

[A3]嵌入式系統硬體架構與設計，碁峯

出版社，王金龍 編著，2006 年出版。

[A4]ARM9 S3C2440 嵌入式系統實作

－ADS 應用實驗篇，長高科技股份有

限公司，民國九十六年出版。

[A5]建構嵌入式 LINUX 系統，Karim

Yagbmour 原著/蔣大偉 譯，2005 年出

版。

[A6]S3C2440A 32-BIT CMOS

MICROCONTROLLER USER'S

MANUAL Revision 1，2004 Samsung

Electronics。

B-網路文章擷取:

[B1]維基百科(Wikipedia)：ARM 架構

http://zh.wikipedia.org/wiki/ARM%E6

%9E%B6%E6%A7%8B

[B2]嵌入式系統開機程式：RedBoot

http://tw.wrs.yahoo.com/_ylt=A3eg8pyP

8QxJHBIBPxpr1gt.;_ylu=X3oDMTE1b

zRiOXF2BHNlYwNzcgRwb3MDMQRj

b2xvA3R3MQR2dGlkA1RXMDEyM18

xNzE-/SIG=12i0clfsf/EXP=1225671439

/**http%3A//speed.cis.nctu.edu.tw/~ydli

n/miscpub/survey_embBoot.pdf

[B3]嵌入式系統之 U-Boot 移植與實作

http://etds.ncl.edu.tw/theabs/site/sh/detai

l_result.jsp

[B4]GRUB 使用說明

http://tech.ddvip.com/2006-03/1143665

040768_10.html

[B5]GPS 晶片介紹

http://www.eepw.com.cn/article/63258.h

tm

[B6]GR-212 GPS 接收器介紹

http://www.pro-iwashi.com/files/CGS37

6A.pdf

[B7] GPS 教室

http://www.garmin.com.tw/aboutGPS/in

dex.htm