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1、第三章 S3C2410主要外设功能部件,ARM汇编指令 UART异步串口通信 通用I/O端口 Nand Flash控制器 NOR Flash接口电路,1. ARM汇编指令,加载/存储指令,LDR：LDR条件目的寄存器, 用于将存储器中的一个32位的字数据传送到目的寄存器中；常用于从存储器中读取32为的字数据到通用寄存器。 ldr r0，=rPCONE /寄存器地址存放到通用寄存器中,STR：STR条件源寄存器, 用于从源寄存器中将一个32位的字数据传送到存储器中。 ldr r0，UARTADD str r1，r0 /向UART中存入数据,数据处理指令,MOV：MOV条件S目的寄存器,源操作数
2、用于完成从另一个寄存器、被移位的寄存器或将一个立即数加载到目的寄存器；S项决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值，当无S时，指令不更新CPRS中条件标志位的值。 mov r9，r2 movs r0，#oxFF00,CMP：CMP条件 操作数1，操作数2 用于把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或立即数进行比较，同时更新CPSR中条件标志位的值。该指令只进行一次减法运算，但不存储结果，只更改条件标准位。 cmp r0，#oxFF00,跳转指令 用于实现程序流程的跳转；可以完成从当前指令向前或向后的32MB地址空间的跳转；（超过要使用直接向程序计数器PC写入跳转地址值的方式）。 B 跳转
3、指令 BL 带返回的跳转指令 BLX 带返回和状态切换的跳转指令 BX 带状态切换的跳转指令,WAKEUP_SLEEP ;Release SCLKn after wake-up from the SLEEP mode. ldr r1,=MISCCR ldr r0,r1 bic r0,r0,#(717) str r0,r1 ;Set memory control registers ldr r0,=SMRDATA ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA ldr r3, r0, #4 str r3
4、, r1, #4 cmp r2, r0 bne %B0 ;(Before to lable 0),2. UART异步串口通信,UART与RS232、RS485之间的联系与区别,计算机史前 RS232 DB25 同步和异步 个人计算机 RS232 DB9（小型） 异步 IBM PC RS232 DB9 完整的定义 PC时代 整合RS232和非RS232串口的UART NB时代 USB和1394取代UART 后PC时代 USB3.0、SATA,串口、并口之争,UART TTL电平 3.3V 正逻辑 RS232 +5+12为低，-12-5为高 负逻辑 RS485 +2+6为高，-2-6为低 正逻辑
5、电平为线间压差、10Mbps、3000m MAX232、MAX485,UART异步串口的传输格式：,以字符为传输单位 字符间的时间间隔不定，字符内的时间间隔固定 空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位,UART通信时序图,开始前，空闲状态，送出连续“1”； 传送开始，发出“0”，然后是发送字符； 字符长度可以约定，ASCII编码； 字符最后一位之后添加奇偶校验（可选）； 完毕后，发送停止位“1”信号，宽度约定； 进入空闲状态，送出连续“1”,UART通信过程：,S3C2410的UART控制器：,3个独立的异步串行I/O端口； 具有中断和DMA两种模式； 最高支持速率115.2Kpbs； 每
6、个通道包含2个16位FIFO寄存器； 可编程的波特率、红外收发模式； UART Ch 0 and 1 with nRTS0, nCTS0, nRTS1, and nCTS1 每个UART包含波特率发生器、接收器、发送器和控制单元,波特率发生器：,为传输提供串行移位时钟； 其时钟源从内部系统或UCLK中选择； 波特率由时钟源16分频和波特率除数寄存器（UBRDIVn）指定的16位除数决定。,UBRDIVn = (int)(PCLK/(bps x 16) ) -1,UBRDIVn = (int)(40000000/(115200 x 16) -1 = (int)(21.7) -1 = 21 -1
7、= 20,自动流控（Auto Flow Control）：,通过RTS和CTS信号实现； 只有当CTS有效时，UART将FIFO中的数据发出； 只要接收FIFO至少2B空余时，RTS就会被置为有效。,UART异步串口的软硬件应用：,硬件电路图：,Max202芯片相关信息,相关寄存器：,33个控制寄存器，分为11类； 线控制寄存器ULCONn：规定传输帧格式； 控制寄存器UCONn：定义发送/接收数据模式； 状态寄存器UTRSTATn，读取接收/发送状态； 波特率寄存器UBRDIV，确定波特率划分值； 发送寄存器UTXHn，表示发送的数据； 接收寄存器URXHn，表示接收的数据。 FIFO控制寄
8、存器、 FIFO状态寄存器、 Modem控制寄存器、 Modem状态寄存器、错误状态寄存器,UART LINE CONTROL REGISTER,UART CONTROL REGISTER,UART TX/RX STATUS REGISTER,UART TRANSMIT BUFFER REGISTER,UART RECEIVE BUFFER REGISTER,UART BAUD RATE DIVISOR REGISTER,#define ULCON0 (*(volatile unsigned *)0X50000000) /UART线控制寄存器 #define UCON0 (*(volatile
9、 unsigned *)0X50000004) /UART控制寄存器 #define UFCON0 (*(volatile unsigned *)0X50000008) /FIFO控制寄存器 #define UTRSTAT0 (*(volatile unsigned*)0X50000010) /UART状态寄存器 #define UBRDIV0 (*(volatile unsigned *)0X50000028) /波特率除数寄存器 #define UTXH0 (*(volatile unsigned *)0X50000020) #define URXH0 (*(volatile unsign
10、ed *)0X50000024),int TSmain() char buf; ULCON0 ,3. 通用I/O端口,通用I/O端口的分类,由软件设置。在启动程序之前必须定义每个引脚的使用功能。否则，即被配置为I/O端口。,I/O端口的应用电路类型：,无需上拉电阻的应用,推荐：采用灌电流方式驱动电路，直接加限流电阻； I/O端口的电流为4mA。 例外：考虑拉电流与灌电流是否接近； I/O端口作输入用时，采集信号的需要；,需上拉电阻的应用,推荐：自身结构要求需要上拉电阻，如IIC总线功能 按芯片手册指定连接,I/O端口的软硬件应用：,硬件电路图：,相关的寄存器：,40多个控制寄存器，分为5类；
11、配置寄存器CPXCON：定义X端口的引脚； 数据寄存器GPXDAT：读/写端口数据； 上拉寄存器GPYUP：使能端口的上拉寄存器； 混合控制寄存器：控制上拉电阻、高阻状态等； 外部中断控制寄存器EXTINTN等；,GPxCON寄存器：它用于配置引脚的功能 端口A与端口B-H在功能上有所不同，GPACON中每一位对应一根引脚（共23根引脚）；GPACON通常被设为全1，以便访问外部存储设备； 端口B-H在寄存器操作上完全相同，GPxCon中每两位控制一根引脚，00表示输入，01表示输出，10表示特殊功能，11保留不用 GPxDAT寄存器：用于读写引脚 当引脚被设为输入时，读此寄存器得到对应引脚的
12、电平状态是高还是低；当引脚被设为输出时，写此寄存器相应位可令此引脚输出高低电平。 GPxUP寄存器： 上拉电阻、下拉电阻的作用在于，当GPIO引脚处于第三态（非高低电平，而是高阻态，即相当于没接芯片）时，它的电平状态由上拉电阻和下拉电阻确定。,PORT A CONTROL REGISTERS (GPACON/GPADAT),PORT X CONTROL REGISTERS （X=BH） (GPXCON, GPXDAT, and GPXUP),各组端口数量不一，所以并不固定。,#define GPFCON (*(volatile unsigned *)0x56000050) #define GP
13、FDAT (*(volatile unsigned *)0x56000054) #define GPFUP (*(volatile unsigned *)0x56000058) int LedMain() void Delay(unsigned int); unsigned char ledtab=0xf7,0xef,0xdf,0xbf; int i; GPFUP ,4. Nand Flash控制器,Flash芯片的类型,有Samsung、TOSHIBA和Fujistu生产； 以页为单位读和编程；以块为单位擦除； 具有块编程和块擦除功能，块擦除时间2ms； 数据、地址采用同一总线，串行读取；
14、随机读取速度慢，不能按字节随机编程； 芯片尺寸小、引脚少，位成本最低的固态存储器； 应用Smart-Media、CF卡、固态盘等的存储介质。,Nand Flash简介：,Nor Flash简介：,Intel开发出以替代EEPROM； 单字节或单字编程；以块或整片为单位擦除； 在重编程之前要对块或整片进行预编程和擦除操作； 擦除或编程的时间很长； 拥有独立的数据总线和地址总线； 可直接从芯片中读取代码执行；,Nor Flash和Nand Flash区别,性能比较,擦除NOR器件是以64128KB的块进行,执行一个写入/擦除操作的时间为5s；擦除NAND器件是以832KB的块进行的,执行相同的操作
15、最多只需要4ms。 NOR的读速度比NAND稍快一些。 NAND的写入速度比NOR快很多。 大多数写入操作需要先进行擦除操作。 NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少,NAND flash生产过程更为简单，成本低 常见的NOR flash为128KB16MB，而NAND flash通常有512MB2GB NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储 NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大,在NAND中每块的最大擦写次数是100万次，而NOR的擦写次数是10万次 位交换的问题NAND flash中更突出，需
16、要ECC纠错 NAND flash中坏块随机分布，需要通过软件标定产品量产的问题,接口差别,NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。 NAND器件使用复杂的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。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。 NAND读和写操作采用512字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备,使用差别,可以非常直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。 由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。 在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。,Nand Flash
