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1、三星ARM 开发流程与硬件设计 引入 现在带ARM核的CPU已经逐渐流行 三星公司的 ARM芯片因为有优异的性价比而被广大用户使用 那么你知道 三星ARM7 S3C4510 CPU内部结构吗 该芯片的评估板SNDS100的工作原理吗 如何用ARM板进行调试开发吗 如何用S3C4510做设计自己的系统吗 学习目标 l了解三星ARM7 S3C4510 CPU内部结 构 l根据外围芯片和硬件 配置4510片内寄 存器 l了解SNDS100电路原理 l用ARM开发板调试自己的程序 l初步设计自己的ARM系统 学习完本课程 您应该能够 课程内容 第一章 ARM简介 第二章 三星ARM 第三章 SNDS1
2、00 评估板介绍及电 路原理图分析 第四章 ARM开发及软件调试方法 第五章 S3C4510硬件设计 参考资料 lS3C4510B 用户手册 user s manul um s3c4510b rev1 pdf lS3C4510B 应用手册 Application Note AN S3C4510B pdf 第一章 ARM简介 l第一节 ARM公司简介 l第二节 ARM处理器系列 l第三节 ARM开发工具 l第四节 ARM操作系统 第一节 ARM公司简介 lARM Advanced RISC machines 公司是全球领先的16 32位微 处理器知识产权设计供应商 1990年正式成立 l它不介入
3、芯片的生产销售 只向各大半导体制造商出售知识产 权 l现在设计 生产ARM芯片的国际大公司已经超过50多家 l目前已经占有75 以上的32位RISC嵌入式产品市场 在低功耗 低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位 lARM公司的网址 第二节 ARM处理器系列 ARM芯片有多达十几种的芯核结构 70多家芯片生产厂家 ARM处理器目前有5个产品系列 1 ARM7 ARM7TDMI ARM720T 2 ARM9 ARM9TDMI ARM922T ARM920T RM940T 3 ARM9E ARM966E S ARM946E S ARM926EJ S 4 ARM10 ARM1022E ARM102
4、0E 5 SecureCore SC100 Intel的与ARM合作的两种ARM芯核 StrongArm XScale 在所有ARM处理器系列中 ARM7处理器得到了最广泛的应用 采用ARM7处理器作为内核生产新片的公司最多 ARM7系列最典型 的两个处理器成员是ARM7TDMI和ARM720T 其中ARM7TDMI广泛用于 嵌入式低端产品 如果希望使用WinCE或Linux等操作系统 就需要选择ARM720T以上 带有MMU memory management unit 功能的ARM芯片 ARM720T StrongARM ARM920T ARM922T ARM946T都带有 MMU功能 而
5、ARM7TDMI没有MMU 不支持Windows CE和大部分的Linux 但目前有uCLinux等少数几种Linux不需要MMU的支持 第二节 ARM处理器系列 主要ARM芯片供应商及其代表性产品和主要应用领域 供应商芯片1芯片2芯片3芯片4主要应用 IntelSA 110SA 1100SA 1110IXP1200 Palm PC Network TITMS320DSC21TMS320DSC24TMS320DSC25OMAP1510Digital Camera SamsungS3C44B0XS3C2410S3C4510S5N8946ADSL PDA MotorolaDragonball MX
6、1 BT PDA PhilipsSAA7750VWS22100VCS94250VWS26001 MP3 GSM 3G BT Cirrus LogicEP7209EP7212EP7312EP9312GP MP3 ATMELAT91R40XXXAT75C310AT76C901AT76C502GP Wireless 第二节 ARM处理器系列 第三节 ARM开发工具 1 集成环境 编译 连接 调试 ARM SDT ADS MULTI2000 TRACE32 ICD 国内的有 1 Hitool for ARM 开发系统 2 Embest IDE for ARM 2 两种JTAG硬件仿真器 EPI公司的J
7、EENI ARM公司的Multi ICE 国内的有 1 西安傅立叶电子科技发展有限公司FFT ICE 2 2仿真器高性能的FFT ICE 价格是原装 产品的三分之一 第三节 ARM开发工具 2 复旦金海博科技有限公司 ARM实时在线仿真器 DRAGON ICE支持的ARM开发软件如下 SDT2 50 SDT2 51 ADS1 0 ADS1 2 MULTI2000系列版本 ARM实时在线仿真器DRAGON ICE可仿真ARM7 ARM9内核的控制器芯片 3 初学者非商业用途 可自制JTAG调试头 用王云飞的jtag exe程序 SDT2 51 来调试ARM程序 第三节 ARM开发工具 JTAG
8、原理图 第三节 ARM开发工具 第四节 ARM操作系统 ARM芯片还获得了许多实时操作系统供应商的支持 比较知名的有 Windows CE Linux pSOS VxWorks Mucleus EPOC uC OS BeOS等 第二章 三星ARM l第一节 三星ARM简介 l第二节 S3C4510结构 l第三节 S3C4510 CPU状态与中断 l第四节 寄存器与系统管理 第一节 三星ARM简介 三星公司带ARM核的芯片产品型号很多 国内常用的ARM7 ARM9 1 ARM7 S3C44B0X WDT 16bit Timer UART IIC DMA IIS SPI Cache 8KB 10b
9、it ADC FP EDO SDRAM Control 256 color STN S3C4510B ARM7TDMI 50MHz Ethernet MAC HDLC UART IIC 208QFP S3C4530 ARM7TDMI 50MHz SDRAM Burst Mode Ethernet MAC HDLC UART IIC 208QFP 2 ARM9 S3C2410X ARM920T MMU NAND Flash Boot Loader ROM SRAM SDRAM Control STN TFT LCD Control Touch Panel Control MMC SD Card
10、USB 10bit ADC 272FBGA lS3C4510B是三星公司推出的针对嵌入式应用的16 32位嵌入 式处理器 它的核心是基于ARM公司的ARM7TDMI实现的 l它是32位精简指令的微控制器 针对网络应用而设计 较多 地用在以太网通信系统的集线器和路由器方面 l它的原名 KS32C50100 l市场定位 低成本 高性能 l通过内置8K字节的 cache SRAM和以太网控制器来降低系统 成本 第二节 S3C4510简介 l低功耗 l208个管脚 lQFP封装方式 l操作频率达到50MHz l电源3 3伏 第二节 S3C4510简介 S3C4510 结构 第二节 S3C4510简介
11、lRegister 31个 32bit register 6个 Status register l8KB Cache SRAM l一个10 100Mbps 以太网控制器 提供MII接口 l两个HDLC通道 每个通道可支持10Mbps l两个UART通道 l两个DMA通道 l两个32位定时 计数器 l18个可编程I O口 l中断控制器 支持21个中断源 包括4个外部中断 l支持SDRAM EDO DRAM SRAM Flash等 l具有扩展外部总线 lJTAG逻辑测试部件 支持软 硬件开发 第二节 S3C4510结构 第三节 S3C4510 CPU状态与中断 lARM有两种指令集 16位THUM
12、B指令集和32位ARM指令集 使用16位的存储器可以降低成本 在这种情况下 Thumb指 令集的整体执行速度比ARM 32位指令集快 而且提高了代码 密度 所以一般用Thumb编译器将C语言程序编译成16位的 代码 处理器一开始总在arm状态 可使用BX指令转换到 thumb状态呼叫C程序 l中断运作的一种方式 lbootrom中的中断向量表 0 x18中装载的是irq handler符号的 地址 irq handler开始放置了一小程序 其中有将handleirq给pc 赋值的语句 Handleirq在memory a中赋了dram base offset值 Handleirq指向bootr
13、om中的systemirqhandler systemirqhandler 又是一段小程序 有跳转到c中断服务程序isr irqhandler的语 句 第三章 SNDS100 评估板介绍及电路原理图分析 l第一节 SNDS100简介 l第二节 SNDS100诊断代码 l第三节 SNDS100电路原理分 析 SNDS100 外形 第一节 SNDS100简介 SNDS100 方框图 第一节 SNDS100简介 SNDS100诊断 代码在超级 终端显示 波特率 38400 串口1输出 l第二节 SNDS100诊断代码 第三节 SNDS100电路原理分析 第四章 ARM开发及软件调试方法 l第一节 进
14、行ARM开发需要掌握的知识 l第二节 调试硬件环境 l第三节 SDT的使用 第一节 进行ARM开发需要掌握的知识 搞嵌入系统开发不像搞纯软件或纯硬件开发 它是一门 综合性较强的技术 要有庞大的知识体系支撑才能深入 下去 才能做出好的产品 一 硬件知识体系 1 至少掌握一门单片机的开发 中断 定时器等概念 的延续 2 至少掌握一种EDA软件绘制原理图和PCB 如protel powerpcb cadence等 如果要开发ARM9 还 要会布高速PCB 二 软件知识体系 1 精通C语言 更加灵活的运用指针 如数组指针 函 数指针 结构指针 2 操作系统知识 我们将要面对uc os移植 uclinu
15、x的 移植 uclinux内核编译及设备驱动程序的编写 第一节 进行ARM开发需要掌握的知识 3 RTOS软件开发 如vxworks psos等 4 网络协议及分析调试软件的使用 TCP IP UDP PING RARP PPP IGMP DCHP TELNET 另外 个人还要有较强的英语阅读能力和信息获取能力 不断接受挑战 勇于获取新知识 摩尔定律声称芯片上的晶体管数量每两年将翻一番 套用在嵌入 式 系统领域内 这就是说 不断地有功能更强 速度更快 价格更便宜 的芯片产生 与之相适应 不断的有更好的调试手段和软件产生 这 对嵌入 式系统工程师既是极大的挑战 也是更好的机遇 谁能快速 跟进 谁
16、就赢得了未来 第二节 调试硬件及软件环境 首先 要有一块开发板或是学习板 目前市面上较多较便宜的 是基于S3C4510B和S3C44B0X芯片的板子 这两种芯片便宜 功能也很完善 资源丰富 其次是有硬件调试器 有条件的可买在线仿真器 没有也可自制 目前较多使用14针JTAG和20针wiggler兼容JTAG 软件可使用SDT ADS 或IAR公司的IAR FOR ARM 也可使用自由软件linux 在该环境下使用gdb调试 使用uclinux操作 系统 第三节 SDT的使用 SDT设置 在ARM Debugger 内设置 第三节 SDT的使用 设置成 REMOTE A 方式 第三节 SDT的使用 运行jtag exe 运行ADW 第三节 SDT的使用 初始化系统 及SDRAM 第五章 S3C4510硬件设计 l第一节 BOOT ROM的设计 l第二节 FLASH ROM的设计 l第三节 SDRAM的设计 l第四节 如何使用自带网口 l第五节 如何扩展网口 l第六节 如何扩展LCD 第一节 BOOT ROM的设计 l a bootrom的作用 l一般而言 bootrom中的程序主要作用是
