英创公司的工控主板是基于ARM9 CPU、预装正版WinCE的嵌入式主板产品。作为嵌入式应用,系统的可靠启动是其可靠性的重要组成部分。本文针对嵌入式应用的特点、介绍英创基于ATMEL公司AT91SAM9芯片的各个产品线的启动特点,这些产品包括:EM9160、EM9260、EM9360、EM9360G、EM9160L等。用户在设计其整机产品的启动方案时,可参考本文的相关信息,以获得最佳效果。
嵌入式系统运行过程中,都存在“复位”这样一个操作过程。系统复位的时候,主要是对系统中的需要复位的器件发出一个符合要求的复位信号,使这些器件处于一种可知的状态,能够正常进入工作流程。所以,复位操作是保证嵌入式系统能够正常工作的非常重要的过程。最常见的需要复位的器件如CPU、网络芯片,锁存器等器件。从系统工作流程区分,复位可以分为上电复位和手动复位(或是看门狗复位)。从逻辑上可分为异步复位和同步复位。从复位触发方式,复位可分为电平复位和边沿复位。一般情况下,嵌入式系统复位均采用上电复位与手动复位相结合的异步复位方式,又由于电平复位的实现方式较简单且稳定,所以大多数的嵌入式系统使用的是电平复位。
英创公司的工控主板采用的是上电复位与手动复位相结合、低电平异步复位方式对整个系统进行复位。复位相关的控制电路均在主板上,并引出一个信号端接收手动复位信号,该复位信号是双向复位信号,其结构如下图所示:
图1 英创工控主板复位控制单元框图
在系统启动过程中,复位信号RSTIN#分为三个阶段:
1、当上电时,该引脚为复位输入,在引脚上产生复位信号给整个系统进行复位。
2、CPU运行后,加载启动代码并配置该引脚为复位输出,并向外设输出最小16us的低电平复位脉冲信号。
3、对外设的复位过程结束后,该引脚再次被配置为输入信号,作为系统的复位输入信号,再对各设备进行初中化。
由于该引脚的双向信号传输特性,所以在外接复位电路时,必须使用漏极开路(OC门输出)的器件与该信号进行连接,不需要对该信号进行上拉、下拉或是电容滤波处理,否则会造成系统不启动或是启动不正常的现象。在该信号上,可以简单地连接一个按键以便实现手动复位,如图2所示。
图2:简单的按键实现手动复位功能
用户也可以根据自身系统需要,在外部增加一个专用的复位管理电路单元,以实现更加健全的复位功能,如图3所示。在增加的单元中,需要特别注意的是该复位管理单元的RSTIN#信号输出端则应该为OC门输出。
图3:外接复位管理单元的连接示意图