2010年1月,苹果公司发布了iPad平板电脑，从此为IT行业带来了一个全新的产业[1]。平板电脑在性能方面介于手机和笔记本电脑两者之间，兼顾二者的优点，给人们提供了一款操作简单、视觉优良、上网快速、视频流畅、游戏丰富的便于随身携带的电子本。鉴于平板电脑的流行性和前沿性，可将它搭建为实践平台，让学生在这个平台上地开发各种应用软件，从而达到学习与实践的目的。平板电脑的特色决定了它必须具有体积小和功耗低的特性，但如果采用以往的分立式元件来设计，势必无法实现这两点。然而，得益于集成电的高速发展，以前需要很多电才可以完成的功能现在都被高度整合到了片上系统(SoC)之中，ARM处理器就是其中的佼佼者。由于ARM建立起了良好的软硬件生态，所以目前市场上绝大多数移动设备都采用了ARM处理器。本文提出的平板电脑的设计架构，其CPU采用基于ARM公司的CortexTM-A8系列处理器，在Android操作系统下完成了应用软件的开发及交叉编译[2]。
为降低系统开发难度，方便二次开发，系统采用核心板加扩展板的设计方案，核心板和扩展板之间通过连接器相连，这样可以在核心板不变动的情况下，更改扩展板的功能组成，以适应不同的需求。梦见小男孩拉屎
系统硬件电中的核心板电主要包括系统的控制中心CPU(S5PV210）、存储设备Flash和SDRAM(DDRⅡ)、电源、时钟(1 GHz)、复位、RTC等电；扩展板电则包括USB(USB Host和USB OTG)控制器、串行口(UART)、SD卡/MMC卡控制器、摄像头接口、LCD控制器、键盘控制器、触摸屏控制、HDMI、WIFI、音频等电[3]，如图1所示。
其中最核心的芯片是三星公司的S5PV210，其内核为最适宜于消费产品使用的ARM CortexTM-A8[4]，指令集为ARM V7，主频可达1 GHz，具有64/32 bit内部总线 KB数据/指令一级缓存、512 KB二级缓存，可以实现200 DMIPS(每秒运算2亿条指令集)的高性能运算能力[5]。S5PV210提供了丰富的外围接口，本设计使用了其中的串行、LCD、DMA、USB、WIFI、HDMI等接口。
由于本设计外扩了许多功能，各部分所使用的电压不尽相同，同时为了提高电源驱动能力，在设计中对整个系统进行了电源系统的分配，如图2所示。
整个电源系统首先将外接电源9 V通过DC/DC转换为5 V电压；然后根据不同的设备需求，采用DC/DC或LDO进行电压转换分配，本设计中DC/DC变换除了液晶的背光是升压型的，其余都是降压型的。LDO主要用于对纹波要求较小的外设电源。
图3所示为9 V转5 V的输入电源电,其中DC/DC变换采用美国芯源公司的MP1482芯片。首先开机，按住 SW12(即电源键)，MOS 管 Q5 的栅级由高电平变为低电平，MOS 管导通，MP1482的使能脚EN被拉高，VDD_IN(9 V)变换为VDD_5V，即5 V电压产生;随后，依次将各电压打开，程序开始运行，在 bootloader [2]中将底板中网络标号为 PWR_LOCK 的 GPIO 口拉高，这时三极管 Q6 导通，MOS 管 Q5 维持导通。至此，可以松开电源按键，整个电源已经置锁。
如需要关机,再次按下电源键。因网络标号为 ON/OFF_INT的GPIO口在程序中设置为中断口,当电源按键按下后，则该中断口有一个从高电平到低电平的跳变,触发中断产生；程序检测到该中断后，将 PWR_LOCK 脚拉低，实现关机。当然，还可以通过短按和长按实现睡眠和关机。
S5PV210自带显示控制器，可以将总线上的图像数据和视屏缓冲区里的数据传输到外部LCD接口上。它支持三种LCD接口类型:RGB接口、间接I80接口和YUV接口，本设计采用RGB接口。三星9.7寸IPS屏LTN097X02是一个完整的具有LED背光系统的彩色有源矩阵液晶显示器，采用了LVDS接口，以使整个模块达到低功耗、高速且低EMI的要求。但由于S5PV210的显示控制器不支持LVDS接口，所以外接电需要实现RGB到LVDS的转换电。本设计选用DOESTEK DTC34LM85A做为LVDS发送器，完成RGB接口到LVDS接口的时序转换[6]，整个转换过程如图4所示。
在进行PCB布局时，LVDS差分信号线在走线时的物理长度要等长并尽可能短；LVDS差分信号对的差分必须控制在接近100 ?赘；LVDS差分信号对的间隔至少保持两个线 功耗测试
本设计在完成了基于ARM的平板电脑硬件平台的搭建后进行了整机功耗测试，如表1所示。测试结果证明该设计具有很强的实用价值[7]。
目前，该平台上已成功运行了Andriod操作系统，并交由学生进行应用软件的开发。本设计的创新点是将目前流行的前沿科技引入到教学活动中来，自主设计价廉物美的学习平台。
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