《ARM嵌入式系统原理与开发 工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 王诚 梅霆 第4章a 基于S3C2410的硬件结构与接口编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ARM嵌入式系统原理与开发 工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 王诚 梅霆 第4章a 基于S3C2410的硬件结构与接口编程（168页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于S3C2410的硬件结构与接口编程,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,S3C2410X集成的主要片上功能包括以下内容： 1.8V ARM920T内核，1.8V/2.5V/3.3V存储系统，带有3.3V16KB指令和16KB数据缓存及MMU单元的外部O接口的微处理器； 外部存储器控制（SDRAM控制和芯片选择逻辑）； LCD控制器（支持4K颜色的STN或256K色TFT的LCD），带有1个通道的LCD专用DMA控制器； 4通道DMA，具有外部请求引脚； 3通道UART（支持IrDA1.0，16字节发送FIFO及16字节接收FIFO）和2通道SPI接口； 1个通道多主IIC总线控制器和1
2、通道IIS总线控制器； 1.0版本SD主机接口及2.11版本兼容的MMC卡协议； 2个主机接口的USB口和1个设备USB口（1.1版本）；,S3C2410X集成的主要片上功能,基于S3C2410的硬件结构与接口编程, 4通道PWM定时器和1通道内部计时器； 看门狗定时器； 117位通用目的I/O口和24通道外部中断源； 电源控制：正常、慢速、空闲及电源关闭模式； 带触摸屏接口的8通道10位ADC； 带日历功能的实时时钟控制器； 具有PLL的片上时钟发生器。 S3C2410X的结构框图如图4-1所示。,S3C2410X集成的主要片上功能,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,S3C2410X集
3、成的主要片上功能,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,S3C2410X集成的主要片上功能,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,1体系结构 集成了手持设备和通用嵌入式系统的解决方案； 32/16位结构体系和ARM920T CPU核的强大指令体系； 增强的ARM MMU体系结构支持WinCE、EPOC 32和Linux操作系统； 指令缓存、数据缓存、写缓冲器和RAM物理地址标签减少了主存储器带宽和潜在性能的影响； ARM920T CPU核支持ARM调试体系结构； 内置的高级微控制总线体系结构（AMBA）（AMBA20，AHB/APB）；,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构
4、与接口编程,2系统管理器 支持小/大端模式； 寻址空间：每个bank 128MB（总共1GB）； 支持每个bank可编程的8/16/32位数据总线宽度； bank0到bank6具有固定的bank起始地址； bank7具有可编程的bank起始地址和bank大小； 共有8个存储器bank：6个存储器bank用于ROM、SRAM，其他2个存储器bank用于ROM、SRAM、同步DRAM； 所有的存储器bank具有可编程的操作周期； 支持外部等待信号延长总线周期； 支持掉电时的SDRAM自刷新模式； 支持多种类型的引导ROM（NOR/NAND Flash，EEPROM及其他）。,S3C2410X的特点
5、,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,3NAND Flash 引导装载器 支持从NAND Flash存储器引导； 4KB内置缓冲存储器用于引导； 支持引导后从NAND Flash存储器向内存加载。 4缓冲存储器 带有指令缓存（16KB）和数据缓存（16KB）的联合缓存； 每行8字长度，其中每行带有1个有效位和2个无效位； 伪随机的或循环移位算法； 采用写直达或写回缓存操作来更新主存储器； 写缓冲器能够保存16字的数据值和4个地址值。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,5时钟和电源管理 在片MPLL和UPLL：UPLL时钟发生器用于主/从USB操作，MPLL时钟
6、发生器用于产生MCU的时钟。在1.8V时，时钟最高频率为203MHz； 每一个功能块可以用软件选择时钟； 电源模式：正常、慢速、空闲和掉电， 正常模式：正常操作模式， 慢速模式：不加PLL的低频率时钟模式， 空闲模式：仅停止CPU的时钟， 掉电模式：所有外围设备全部掉电仅内核电源供电； 可以从掉电模式借助于EINT15：0或RTC报警中断唤醒过来。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,6中断控制 55个中断源（1个看门狗定时器，5个定时器，9个通用异步串行口，24个外部中断，4个DMA，2个RTC，2个USB，1个LCD和1个电池故障）； 外部中断源具有电平/边沿触
7、发模式； 可编程极性的边沿触发或电平触发； 在非常紧急中断的情况下支持快中断请求（FIQ）。 7带脉冲宽度调制器（PWM）的定时器 4通道16位带PWM的定时器/1通道16位基于DMA或基于中断操作的内部定时器； 可编程的占空比、频率和极性； 失效区发生器； 支持外部时钟源。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,8RTC（实时时钟） 全部时钟特点：毫秒，秒，分，时，天，星期，月，年； 32.768kHz工作频率； 具有报警中断； 具有定时中断。 9通用输入/输出口 24个外部中断口； 多路输入输出口。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,
8、10通用串行异步通信口（UART） 3通道基于DMA或基于中断操作的UART； 支持5位、6位、7位或8位串行数据发送/接收（Tx/Rx）； 可编程的波特率； 支持IrDA 1.0； 具有回环测试功能； 每个通道有内置的16字节发送FIFO和16字节接收FIFO。 11DMA 控制器 4通道DMA控制器； 支持存储器到存储器、IO到存储器、存储器到IO和IO到IO传输； 突发传输模式增强了传输速率。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,12带触摸屏接口的 A/D转换器 8通道多路ADC； 最大500KSPS转换速率10位分辨率。 13LCD控制器STN LCD显示特
9、性 支持3种类型的STN LCD显示屏：4位双扫描，4位单扫描，8位单扫描显示 类型； 支持单色模式、4级灰度、16级灰度、256色和4096色STN LCD； 支持多种不同尺寸的液晶屏，LCD实际尺寸的典型值是640480，320240，160160； 最大虚拟屏幕大小是4MB，最大虚屏像素为4MB； 在256色模式下支持的最大虚拟屏是40961024，20482048，10244096。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,14TFT彩色显示特性 支持彩色TFT模式1、2、4或8位/像素（bpp）带调色板彩色显示； 支持彩色TFT模式16bpp不带调色板真彩色显
10、示； 支持24bpp下最大16MB彩色TFT模式； 支持多种不同尺寸的液晶屏，典型实屏尺寸为640480，320240，160160； 最大虚拟屏大小4MB； 64K色彩模式下最大的虚拟屏尺寸为20481024。 15看门狗定时器 16位看门狗定时器； 超时时发出中断请求或系统复位。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,16I2C总线接口 1通道多主设备I2C总线； 可进行串行、8位、双向数据传输，标准模式下数据传输速度可达100kbit/s，快速模式下可达到400kbit/s。 17I2S总线接口 1通道基于DMA的I2S总线用于音频接口； 串行，每通道8/16位
11、数据传输； 具有128字节（64字节+64字节），FIFO用于发送/接收； 支持I2S格式和MSB验证数据格式。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,18USB主设备 2个USB主设备接口； 遵守OHCI 1.0版； 兼容USB1.1版本规范。 19USB从设备 1个USB从设备接口； 5端点USB传输通道； 兼容USB1.1版本规范。 20SD主接口 与SD存储卡协议1.0版本兼容； 与SDIO卡协议1.0版本兼容； 具有字节FIFO用于发送/接收； 基于DMA或基于中断模式操作； 与多媒体卡2.11版本兼容。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构
12、与接口编程,21SPI接口 与2通道串行外部接口2.11版本协议兼容； 2个8位移位寄存器，用于发送/接收； 基于DMA或基于中断模式操作。 22工作电压范围 内核1.8V； 存储器：2.5V/3.3V； 输入/输出口：3.3V。 23工作频率 最大203MHz。 24封装 272-FBGA。,S3C2410X的特点,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,S3C2410X的存储器控制器,S3C2410X的存储器控制器提供访问外部存储器所需要的存储器控制信号，S3C2410X的存储器控制器有以下的特性： 小/大端（通过软件选择）； 地址空间：每 bank有128MB（8 banks，总共1GB
13、）； 除bank0（只能是16/32位宽）之外，其他 bank 都具有可编程的访问大小（可以是8/16/32位宽）； 总共8个存储器 bank，其中6个是ROM、SRAM等类型存储器bank，剩下的2个可以作为ROM、SRAM、SDRAM等存储器bank； 7个固定的存储器bank的起始地址； 最后一个bank的起始地址是可调整的；最后两个bank的大小是可编程的； 所有存bank的访问周期都是可编程的；总线访问周期可以通过插入外部等待来延长； 支持SDRAM 的自刷新和掉电模式。,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,NAND Flash控制器,NOR Flash存储器的价格比较昂贵，而S
14、DRAM和NAND Flash存储器的价格相对来说比较合适，这样就激发了一些用户产生希望从NAND Flash启动和引导系统，而在SDRAM上执行主程序代码的想法。S3C2410X恰好满足这一要求，它可以实现从NAND Flash上执行引导程序。为了支持NAND Flash的系统引导，S3C2410X具备了一个内部SRAM缓冲器，叫做“Steppingstone”。当系统启动时，NAND Flash存储器的前面4KB将被自动载入到Steppingstone中，然后系统自动执行这些载入的引导代码。 一般情况下，这4KB的引导代码需要将NAND Flash中的程序内容复制到SDRAM中，在引导代码
15、执行完毕后跳转到SDRAM执行。使用S3C2410X内部硬件ECC功能可以对NAND Flash的数据进行有效性地检测。,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,NAND Flash控制器的功能特性,NAND Flash控制器的功能特性如下。 NAND Flash模式：支持读/擦/编程NAND Flash存储器； 自动导入模式：复位后，引导代码被送入Steppingstone，传送后，引导代码在Steppingstone中执行； 具备硬件ECC产生模块（硬件产生，软件纠正）； 4KB内部SRAM缓冲器Steppingstone，在NAND Flash引导后可以作为其他用途使用； NAND Flash控制器不能通过DMA访问，使用LDM/STM指令来代替DMA操作。,基于S3C2410的硬件结构与接口编程,自动导入模式的步骤如下。 完成复位。 如果自动导入模式使能，NAND Flash存储器的前面4KB被自动复制到Steppingston内部缓冲器中。 Steppingstone被映射到nGCS0。 CPU在Steppingstone的4KB内部缓冲器中开始执行引导代码。 注意：在自动导入模式下，不进行ECC检测。因此
