嵌入式系统第5章ARM接口设计技术吉林大学软件.pptx
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1、计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学芯片芯片S3C44B0X简介简介1S3C44B0X是以是以ARM7TMDI为内核为内核的高性能的高性能CPU,是是ARM公司最早为业界普遍认可并且赢得最广泛应用的处理核。公司最早为业界普遍认可并且赢得最广泛应用的处理核。S3C44B0X的推荐最高工作频率为的推荐最高工作频率为66MHz,按照,
2、按照ARM公司公司提供的技术资料,提供的技术资料,ARM7类类CPU的运算速度可按如下公式计的运算速度可按如下公式计算:算:MIPS0.9MHz,由此可得出,由此可得出,S3C44B0X的最大运的最大运算速度大约为算速度大约为0.966MHz59.4MIPS。芯片芯片S3C44B0X具有具有71个个通用多功能输入输出引脚,这些通用多功能输入输出引脚,这些I/O口的应用是口的应用是S3C44B0X处理器的基础应用,分别包含在处理器的基础应用,分别包含在如下如下7组端口组端口中中:端口端口A:10位,输出端口位,输出端口端口端口B:11位,输出端口位,输出端口端口端口C:16位,输入输出端口位,输
3、入输出端口端口端口D:8位,输入输出端口位,输入输出端口 端口端口E:9位,输入输出端口位,输入输出端口端口端口F:9位,输入输出端口位,输入输出端口端口端口G:8位,输入输出端口位,输入输出端口计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学芯片芯片S3C44B0X简介简介2每组端口都是多功能口,需要用软件对端口配置每组端口都是多功能口,
4、需要用软件对端口配置寄存器寄存器PCONn来设置满足不同的需要。来设置满足不同的需要。在运行程序之前必须先对每一个用到的引脚功能在运行程序之前必须先对每一个用到的引脚功能进行设置。如果某些引脚的复用功能没有使用,进行设置。如果某些引脚的复用功能没有使用,可以将该引脚设置成可以将该引脚设置成I/O口。口。在一般的应用中:在一般的应用中:PA:地址线。地址线。PB:bank选择线和选择线和SDRAM的接口信号线。的接口信号线。PC:数据线、数据线、IIS接口或接口或LCD数据线等。数据线等。PD:LCD的信号线。的信号线。PE:串口信号线和定时器输出。串口信号线和定时器输出。PF:多功能多功能I/
5、O口。口。PG:多功能多功能I/O口。口。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X的片上功能的片上功能 2.5VARM7TDMI内核内核,带有,带有8KB高速缓存器高速缓存器(SAMBAII总线体系结构)。总线体系结构)。外部存储器控制器(外部存储器控制器(FP/EDO/SDRAM控制,片选逻辑)。控制,片选逻辑)。
6、LCD控制器控制器(最大支持(最大支持256色色STN,LCD具有专用具有专用DMA)。)。2通道通用通道通用DMA、2通道外设通道外设DMA并具有外部请求引脚。并具有外部请求引脚。2通道通道UART,带有握手协议(支持,带有握手协议(支持lrDA1.0,具有,具有16-byteFIFO)和)和1通道通道SIO。1通道多主通道多主IIC-BUS控制器控制器。1通道通道IIS-BUS控制器控制器。5个个PWM定时器定时器和和1通道内部定时器。通道内部定时器。看门狗定时器。看门狗定时器。71个个通用通用I/O口口、8通道通道外部中断源外部中断源。功耗控制:具有普通、慢速、空闲核停止模式。功耗控制:
7、具有普通、慢速、空闲核停止模式。8通道通道10位位ADC。具有具有日历功能日历功能的的RTC。具有具有PLL的片上时钟发生器。的片上时钟发生器。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性1(1)体系结构)体系结构16/32位位RISC体系结构和体系结构和ARM7TDMI处理器内核处理器内核强大的指令体系。强大的
8、指令体系。Thumb代码压缩机,最大化代码密度同时保持了代码压缩机,最大化代码密度同时保持了32位指令的性能。位指令的性能。基于基于JTAG的片上的片上集成集成ICE调试调试支持解决方案。支持解决方案。328位硬件乘法器位硬件乘法器。实现实现低功耗低功耗SAMBAII的新型总线结构。的新型总线结构。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉
9、林大学S3C44B0X特性特性2(2)系统管理器)系统管理器支持大支持大/小端方式小端方式。寻址空间:寻址空间:每每bank的寻址空间为的寻址空间为32M字节(共字节(共256M字节)。字节)。支持每支持每bank可编程的可编程的8/16/32位数据总线宽度。位数据总线宽度。7个个bank具有固定的具有固定的bank起始地址和可编程的起始地址和可编程的bank大小。大小。8个存储器个存储器bank。所有的存储器所有的存储器bank具有可编程的操作周期。具有可编程的操作周期。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER
10、SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性3(3)Cache存储器和内部存储器和内部SRAM一体化的一体化的8K字节字节Cache。未用的未用的Cache空间用来作为空间用来作为0/4/8K字节的字节的SRAM存储空间。存储空间。支持支持LRU替换算法替换算法。采用保持主存储器与采用保持主存储器与Cache内容一致性的内容一致性的“写穿式写穿式”策略。策略。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE
11、 AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性4(4)时钟和电源管理)时钟和电源管理电源模式:电源模式:正常、慢速、空闲和停止模式。正常、慢速、空闲和停止模式。正常模式:正常工作模式。正常模式:正常工作模式。慢速模式:不加慢速模式:不加PLL的低时钟频率模式。的低时钟频率模式。空闲模式:只停止空闲模式:只停止CPU的时钟。的时钟。停止模式:停止所有的时钟。停止模式:停止所有的时钟。通过通
12、过EINT7:0或或RTC报警中断从停止模式报警中断从停止模式唤醒。唤醒。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性5(5)中断控制器)中断控制器30个中断源个中断源(看门狗定时器、(看门狗定时器、6个定时器、个定时器、6个个UART、8个外部中断、个外部中断、4个个DMA、两个、两个RTC、1个个ADC、1个
13、个IIC、1个个SIO)采用向量化的采用向量化的IRQ中断模式以减少中断的延迟。中断模式以减少中断的延迟。可选的可选的电平电平/边沿边沿模式触发外部中断。模式触发外部中断。电平电平/边沿模式具有可编程的优先级。边沿模式具有可编程的优先级。支持支持FIQ为紧急的中断请求进行服务。为紧急的中断请求进行服务。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大
14、学吉林大学S3C44B0X特性特性6(6)定时器和)定时器和PWM(脉宽调制)(脉宽调制)5通道通道16位具有位具有PWM功能的定时器,功能的定时器,1通道通道16位内位内部定时器部定时器(可进行基于(可进行基于DMA或中断的操作)。或中断的操作)。可编程可编程的占空比周期、频率和优先级。的占空比周期、频率和优先级。支持外部中断源。支持外部中断源。(7)RTC(实时时钟)(实时时钟)充分的充分的时钟特性时钟特性:毫秒、秒、分钟、小时、日、:毫秒、秒、分钟、小时、日、星期、月、年。星期、月、年。32.768kHz时钟时钟。定时警报定时警报,可用于唤醒,可用于唤醒CPU。可产生时钟节拍可产生时钟节
15、拍中断中断。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性7(8)通用)通用I/O口口8个外部中断口个外部中断口。71个个多功能输入多功能输入/输出口。输出口。(9)UART(异步串行通信)(异步串行通信)2通道通用通道通用UART,可进行基于,可进行基于DMA或中断的操作。或中断的操作。支持支持5位、位、6位、位
16、、7位或位或8位串行数据传输位串行数据传输/接收。接收。可编程的波特率。可编程的波特率。支持支持IrDA1.0(115.2Kbps)。)。支持用于测试的支持用于测试的回馈模式回馈模式。每个通道具有两个内部每个通道具有两个内部32字节的字节的FIFO分别用于输入分别用于输入和输出。和输出。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C
17、44B0X特性特性8(10)DMA(直接存储器操作)控制器(直接存储器操作)控制器2通道通用通道通用DMA控制器。控制器。2通道通道DMA桥桥(外设(外设DMA)控制器。)控制器。支持支持I/O到存储器,存储器到到存储器,存储器到I/O,I/O到到I/O的的DMA请求。请求。(11)A/D转换器转换器8通道的通道的ADC。10-bit。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE
18、AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性9(12)LCD控制器控制器支持支持彩色彩色/黑白黑白/灰度灰度LCD屏。屏。支持单路扫描和双路扫描。支持单路扫描和双路扫描。支持支持虚拟显示屏虚拟显示屏功能。功能。系统存储器用来作为显示缓存。系统存储器用来作为显示缓存。用专门的用专门的DMA从系统存储器中获得图像数据。从系统存储器中获得图像数据。灰度等级:灰度等级:16级灰度级灰度。最多最多256种颜色种颜色。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
19、COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性10(13)看门狗定时器)看门狗定时器16位位的看门狗定时器。的看门狗定时器。在定时器在定时器溢出时发出中断请求溢出时发出中断请求或系统复位。或系统复位。(14)IIC总线接口总线接口1通道多主通道多主IIC总线总线,可进行基于中断的操作模式。,可进行基于中断的操作模式。可进行串行,可进行串行,8位位,双向数据传输,标准模式速度,双向数据传输,标准模式速度达到达到100Kb/S,快速模式达到,快速模式达到400Kb/S。计算机科学与
20、技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X特性特性11(15)IIS总线接口总线接口1通道音频通道音频IIS总线接口总线接口,可进行基于,可进行基于DMA的操作。的操作。串行,每通道串行,每通道8/16位位数据传输。数据传输。(16)SIO(同步串行(同步串行I/O)1通道通道SIO,可进行基于,可进行基于DMA或中断的操作。或中
21、断的操作。可编程可编程的波特率。的波特率。支持支持8位位串行数据的传输和接收操作。串行数据的传输和接收操作。(17)工作电压范围:)工作电压范围:内核为内核为2.5V,I/O口为口为3.0V3.6V。(18)工作频率:)工作频率:最大最大75MHz。(19)封装:)封装:160LQFP/160FBGA。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大
22、学吉林大学 S3C44B0X微处理器主要引脚信号微处理器主要引脚信号1(1)总线控制)总线控制ADDR24:0输出:输出:地址总线,地址总线,输出相应输出相应段的存储器地址段的存储器地址.DATA31:0输入输出:输入输出:数据总线数据总线,总线宽总线宽度可编程为度可编程为8/16/32位位ENDIAN输入:它输入:它确定数据类型确定数据类型是是littleendian还是还是bigendian,逻辑电平在复位期,逻辑电平在复位期间由该管脚的上拉下拉电阻确定间由该管脚的上拉下拉电阻确定.0:littleendian1:bigendian计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER
23、 SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X微处理器主要引脚信号微处理器主要引脚信号2(2)TIMER/PWMTOUT4:0输出:输出:定时器输出定时器输出信号。信号。TCLK输入:输入:外部时钟信号外部时钟信号输入。输入。(3)中断控制单元)中断控制单元EINT7:0输入:输入:外部中断外部中断请求信号。请求信号。(4)UARTRxD1:0输入:输入:UART接收数据接收数据
24、输入线。输入线。TxD1:0输出:输出:UART发送数据发送数据线。线。nCTS1:0输入:输入:UART清除发送清除发送输入信号。输入信号。nRTS1:0输出:输出:UART请求发送请求发送输出信号。输出信号。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X微处理器主要引脚信号微处理器主要引脚信号3(5)ADCAIN7:0
25、输入:输入:ADC模拟信号模拟信号输入输入(6)通用口线)通用口线P70:0输入输出:输入输出:通用通用I/O口口(一些口只(一些口只有输出模式)。有输出模式)。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X微处理器引脚图微处理器引脚图160脚脚7组组14类类计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SC
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