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1、1,Part 5 基于S3C2410的硬件系统设计(一),1,3,2,4,S3C2410X简介 存储器接口设计 I/O接口设计 UART设计 IIC接口设计 中断接口 时钟和功耗管理 PWM定时器,5,6,看门狗定时器 日历时钟 DMA LCD控制器 A/D转换与触摸屏 USB接口 SPI,7,8,10,9,11,12,13,14,15,2,5.1 S3C2410X概述,主要内容 主要特性 系统结构 引脚信号,3,5.1 S3C2410X概述,S3C2410X是韩国三星公司推出的16/32位RISC微控制器，其CPU采用的是ARM920T内核，加上丰富的片内外设，为手持设备和其它应用，提供了低
2、价格、低功耗、高性能微控制器的解决方案。,4,系统结构 主要由两大部分构成： ARM920T内核 片内外设。,5,1、ARM920T内核 由三部分：ARM9内核ARM9TDMI、32KB的Cache、MMU（ CP15及它的寄存器C13） 、总线接口单元。,6,2、片内外设 分为高速外设和低速外设，分别用AHB总线和APB总线。,7,主要特性,具有16KB指令Cache、 16KB数据Cache和存储器管理单元MMU。 外部存储器控制器，可扩展8组，每组128MB，总容量达1GB；支持从Nand flash存储器启动。 55个中断源，可以设定1个为快速中断，有24个外部中断，并且触发方式可以设
3、定。 4通道的DMA，并且有外部请求引脚。 3个通道的UART，带有16字节的TX/RX FIFO，支持IrDA1.0功能。 具有2通道的SPI、1个通道的IIC串行总线接口和1个通道的IIS音频总线接口。 有2个USB主机总线的端口，1个USB设备总线的端口。 有4个具有PWM功能的16位定时器和1个16位内部定时器。,8,芯片体系结构,主要特性 8通道的10位A/D转换器，最高速率可达500kB/s；提供有触摸屏接口。 具有117个通用I/O口和24通道的外部中断源。 兼容MMC的SD卡接口。 具有电源管理功能，可以使系统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作。 看门狗定时器。 具有
4、日历功能的RTC。 有LCD控制器，支持4K色的STN和256K色的TFT，配置有DMA通道。 具有PLL功能的时钟发生器，时钟频率高达203MHz。 双电源系统：1.8/2.0V内核供电，3.3V存储器和I/O供电。,9,三、引脚信号 S3C微控制器是272-FBGA封装。 其信号可以分成: addr0-addr26、 Data0-data31、 GPA0-GPA22 GPB10、GPC15、 GPD15、GPE15、 GPF7、GPG15、 GPH10、EINT23、 nGCS0nGCS7、 AIN7、IIC、SPI、 OM0-OM3 等，大部分都是复用的,BACK,10,5.2 S3C2
5、410X的存储器,主要内容 存储器配置 存储器概述 控制寄存器 Flash及控制器 Flash控制器概述 控制器主要特性 控制器的寄存器 控制器的工作原理,11,ARM9 内核,存储器 控制器,存储器,存储器及存储器映射I/O,ARM9定义了局部总线的接口时序,各芯片厂商制定了自己的接口时序,ARM9局部总线,一般在两者之间加入存储器控制器,12,5.2.1 S3C2410X的存储器配置,一、概 述 S3C2410X的存储器管理器提供访问外部存储器的所有控制信号：27位地址信号、32位数据信号、8个片选信号、以及读/写控制信号等。 S3C2410X的存储空间分成8组，最大容量是1GB，bank
6、0-bank5为固定128MB，bank6和bank7的容量可编程改变，可以是2、4、8、16、32、64、128MB，并且bank7的开始地址与bank6的结束地址相连接，但是二者的容量必须相等。 bank0可以作为引导ROM，其数据线宽只能是16位和32位，复位时由OM0、OM1引脚确定；其它存储器的数据线宽可以是8位、16位和32位。 S3C2410X的存储器格式，可以为大端格式，也可以为小端格式。,13,14,二、存储器的控制寄存器 内存控制器为访问外部存储空间提供存储器控制信号， S3C2410X存储器控制器共有13个寄存器。,15,1、总线宽度和等待控制寄存器 back,STn：控
7、制存储器组n的UB/LB引脚输出信号。 1：使UB/LB与nBE3：0相连； 0：使UB/LB与nWBE3：0相连 WSn：使用/禁用存储器组n的WAIT状态 1：使能WAIT；0：禁止WAIT DWn：控制存储器组n的数据线宽 00：8位；01：16位；10：32位；11：保留,16,Tacs：设置nGCSn有效前地址的建立时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟周期 Tcos：设置nOE有效前片选信号的建立时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟周期 Tacc：访问周期 000：1个；001：2个；010：3个；011：4个时钟 100：6个：101：8个；
8、110：10个；111：14个,2、BANKn-存储器组控制寄存器（n=0-5）,17,Tcoh：nOE无效后片选信号的保持时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟 Tcah： nGCSn无效后地址信号的保持时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟 Tacp：页模式的访问周期 00：2个；01：3个；10：4个；11：6个时钟 PMC：页模式的配置，每次读写的数据数 00：1个；01：4个；10：8个；11：16个 注：00为通常模式。 注：紫色为某实验箱上的配置，其值为0 x0700,back,18,MT：设置存储器类型 00：ROM或者SRAM，3：0为Ta
9、cp和PMC； 11：SDRAM， 3：0为Trcd和SCAN； 01、10：保留 Trcd：由行地址信号切换到列地址信号的延时时钟数 00：2个时钟；01：3个时钟；10：4个时钟 SCAN：列地址位数 00：8位；01：9位；10：10位,3、BANK6/7-存储器组6/7控制寄存器,back,19,REFEN：刷新控制。1：使能刷新；0：禁止刷新 TREFMD：刷新方式。1：自刷新0：自动刷新 Trp：设置SDRAM行刷新时间（时钟数） 00：2个时钟；01：3个；10：3个；11：4个时钟 Tsrc：设置SDRAM行操作时间（时钟数） 00：4个时钟；01：5个；10：6个；11：7个
10、时钟 注： SDRAM的行周期= Trp + Tsrc。 Refresh_count：刷新计数值,4、REFRESH-刷新控制寄存器,20,Refresh_count：刷新计数器值 计算公式： 刷新周期=（211- Refresh_count+1）/HCLK 例子：设刷新周期=15.6s，HCLK=60MHz 则刷新计数器值=211+1-6015.6=1113 1113=0 x459=0b10001011001,back,21,高24位未用。 BURST_EN：ARM突发操作控制 0：禁止突发操作；1：可突发操作 SCKE_EN：SCKE使能控制SDRAM省电模式 0：关闭省电模式；1：使能省
11、电模式 SCLK_EN：SCLK省电控制，使其只在SDRAM访问周期内使能SCLK 0：SCLK一直有效；1：SCLK只在访问期间有效 BK76MAP：控制BANK6/7的大小及映射,5、BANKSIZE-BANK6/7组大小控制寄存器,22,BK76MAP：控制BANK6/7的大小及映射 100：2MB；101：4MB； 110：8MB 111：16MB； 000：32MB；001：64MB 010：128MB,back,23,WBL：突发写的长度。0：固定长度；1：保留 TM：测试模式。00：模式寄存器集；其它保留 CL：列地址反应时间 000：1个时钟；010：2个时钟； 011：3个时
12、钟；其它保留 BT：猝发类型 0：连续；1：保留 BL：猝发时间000：1个时钟；其它保留,6、MRSRB6/7-BANK6/7模式设置寄存器,24,head.s ENTRY(memsetup) movr1, #MEM_CTL_BASE adrlr2, mem_cfg_val/取址指令mem_cfg_val对应的地址给R2 addr3, r1, #52 1:ldrr4, r2, #4 strr4, r1, #4 cmpr1, r3 Bne 1b /循环操作，直到13个寄存器赋值完成 movpc, lr mem_cfg_val: .longvBWSCON .longvBANKCON0 .long
13、vBANKCON1 .longvBANKCON2 .longvBANKCON3 .longvBANKCON4 .longvBANKCON5 .longvBANKCON6 .longvBANKCON7 .longvREFRESH .longvBANKSIZE .longvMRSRB6 .longvMRSRB7 13个变量，52个地址单元,smdk2410.h /* initial values for DRAM */ #define MEM_CTL_BASE 0 x48000000 #define vBWSCON0 x22111110 #define vBANKCON00 x00000700 #
14、define vBANKCON10 x00000700 #define vBANKCON20 x00000700 #define vBANKCON30 x00000700 #define vBANKCON40 x00000700 #define vBANKCON50 x00000700 #define vBANKCON60 x00018005 #define vBANKCON70 x00018005 #define vREFRESH0 x008e0459 #define vBANKSIZE0 xb2 #define vMRSRB60 x30 #define vMRSRB70 x30,VIVI
15、For s3c2410中Bootloader之存储器初始化,25,；Tacc 10:8 存取周期 110 = 10 clocks 111 = 14 clocks,；Bank1,3 16位，其余32位,For 44b0 x中Bootloader之存储器初始化,26,5.2.2 Flash,FLASH存储器又称闪存，是一种可在线多次擦除的非易失性存储器，即掉电后数据不会丢失。FLASH存储器还具有体积小、功耗低、抗振性强等优点，是嵌入式系统的首选存储设备。 FLASH存储器主要分为两种，一种为NOR型FLASH，另一种为NAND型FLASH 。,一、概述,27,(1) 接口差别 NOR型FLASH
16、采用的是SRAM接口，提供有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其片内的每一个字节； NAND型FLASH使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。通常是采用8个引脚来传送控制、地址和数据信息。 (2) 读写的基本单位 NOR型FLASH操作是以“字”为基本单位； NAND型FLASH操作是以“页面”为基本单位，页的大小一般为512字节。 (3) 性能比较 NOR型FLASH的地址线和数据线是分开的，传输效率很高，程序可以在芯片内执行。NOR型的读速度比NAND型稍快一些； NAND型的写入速度比NOR型快很多(由于NAND型读写的基本单位为“页面”，所以对于小量数据的写入，总体速度要比NOR型慢)；,二、NOR型与NAND型FLASH的区别,28,(4) 容量和成本 NAND型FLASH具有极高的单元密度，容量可以做得比较大，加上其生产过程更为简单，价格也就相应地降低了。 NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于
