第5章ARM接口设计技术ppt课件

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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吉林大学吉林大学第5章ARM接口设计技术ppt课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLO

2、GYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学芯片芯片S3C44B0X简介介1S3C44B0X是以是以ARM7TMDI为内核为内核的高性能的高性能CPU，是是ARM公司最早公司最早为业为业界普遍界普遍认认可并且可并且赢赢得最广泛得最广泛应应用的用的处处理核。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，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

3、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个个通用多功能通用多功能输输入入输输出引脚，出引脚，这这些些I/O口的口的应应用是用是S3C44B0X处处理器的基理器的基础应础应用，分用，分别别包含在包含在如下如下7组组端口端口中中：端口端口A：10位，位，输输出端口出端口端口端口B：11位，位，输输出端口出端口端口端口C：16位，位，输输入入输输出端口出端口端口端口D：8位，位，输输入入输输出端口出端口 端口端口E：9位，位，输输入入输输出端口出端

4、口端口端口F：9位，位，输输入入输输出端口出端口端口端口G：8位，位，输输入入输输出端口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，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

5、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/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 S

6、CIENCE 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）。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

7、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：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P

8、LL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）体系结构集成了手持设备和通用嵌入式系统应用的解决方集成了手持设备和通用嵌入式系统应用的解决方案。案。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。强大的指令体系

9、。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吉林大学吉林大学

10、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。支持外部等待信号延长总线周期。支持外部等待信号延长总线周期。支持掉电时支持掉电时DRAM/SDRAM的自刷新模式。的自刷新模式。

11、支持均匀支持均匀/非均匀的非均匀的DRAM地址。地址。 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存存储空间。储空间。支持支持LRU替换算法替

12、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。写存储器具有写存储器具有4级深度。级深度。当当Cache未命中时，采用未命中时，采用“请求数据优先填充请求数据优先填充”技技术。术。 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4（4）时钟和电源管理）时钟和

13、电源管理片上片上PLL使使MCU工作时最大达到工作时最大达到75MHz。可以通过软件设置各功能模块的输入时钟。可以通过软件设置各功能模块的输入时钟。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。通过通过EINT7:0或或RTC报警中断从停止模式唤醒。报警中断从停止模式唤醒。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIEN

14、CE 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

15、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

16、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。能产生死区。能产生死区。（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 TECHNOLOGY

17、COMPUTER 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、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（1

18、15.2Kbps）。）。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S3C44B0X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

19、。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。同时发生的多个同时发生的多个DMA具有可编程的具有可编程的优先级优先级顺序。顺序。采用猝发式的传输模式以提高采用猝发式的传输模式以提高FPDRAM、EDODRAM和和SDRAM的数据传输速率。的数据传输速率。（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 TECHNOLOG

20、YCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE 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 SC

21、IENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER 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

22、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。

23、（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 SC

24、IENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 S3C44B0X微处理器引脚信号微处理器引脚信号1 （1）总线控制）总线控制om1:0输入：输入：om1:0设置设置S3C44B0X在测试模在测试模式和确定式和确定nGCS0的的总线宽度总线宽度，逻辑电平在复位期，逻辑电平在复位期间由这些管脚的上拉下拉电阻确定。间由这些管脚的上拉下拉电阻确定。00:8-bit01:16-bit10:32-bit11:TestmodeADDR24:0输出：输出：地址总线，地址总线，输出相应段的存储输出相应段的存储器地址器地址.DATA31:0输

25、入输出：输入输出：数据总线数据总线,总线宽度可编总线宽度可编程为程为8/16/32位位nGCS7:0输出输出:芯片选择芯片选择,当存储器地址在相应当存储器地址在相应段的地址区域时被激活段的地址区域时被激活.存取周期和段尺寸可编程存取周期和段尺寸可编程.nWE输出输出:写允许写允许信号信号,指示当前的总线周期为写指示当前的总线周期为写周期周期.nWBE3:0输出输出:写字节允许写字节允许信号信号 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 A

26、ND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X微处理器引脚信号微处理器引脚信号2（1）总线控制）总线控制nBE3:0输出输出:在使用在使用SRAM情况下情况下字节允许字节允许信号信号.nOE输出输出:读允许读允许信号信号,指示当前的总线周期为读指示当前的总线周期为读周期周期.nXBREQ输入输入:nXBREQ总线控制请求总线控制请求信号，允信号，允许另一个总线控制器请求控制本地总线，许另一个总线控制器请求控制本地总线，nXBACK信号激活指示已经得到总线控制权。信号激活指示已经得到总线控制权。nXBACK输出：输出：总线

27、应答总线应答信号。信号。nWAIT输入：输入：nWAIT请求延长请求延长当前的总线周期，当前的总线周期，只要只要nWAIT为低，当前的总线周期不能完成。为低，当前的总线周期不能完成。ENDIAN输入：它输入：它确定数据类型确定数据类型是是littleendian还还是是bigendian，逻辑电平在复位期间由该管脚的上，逻辑电平在复位期间由该管脚的上拉下拉电阻确定拉下拉电阻确定.0:littleendian1:bigendian计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYC

28、OMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 S3C44B0X微处理器引脚信号微处理器引脚信号3 （2）DRAM/SDRAM/RAMnRAS1:0输出：输出：行地址选通行地址选通信号。信号。nCAS3:0输出：输出：列地址选通列地址选通信号。信号。nSRAS输出：输出：SDRAM行行地址选通信号。地址选通信号。nSCAS输出：输出：SDRAM列列地址选通信号。地址选通信号。nSCS1:0输出：输出：SDRAM芯片选择芯片选择信号。信号。DQM3:0输出：输出：SDRAM数据屏蔽数据屏蔽信号。信号。SC

29、LK输出：输出：SDRAM时钟时钟信号。信号。SCKE输出：输出：SDRAM时钟允许时钟允许信号。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微处理器引脚信号微处理器引脚信号4（3）LCD控制单元控制单元VD7:0输出：输出：LCD数据线数据线，在驱动，在驱动4位双扫描的位双扫描的LCD时，时，VD3:0为上部显示

30、区数据，为上部显示区数据，VD7:4为为下部显示区数据。下部显示区数据。VFRAME输出：输出：LCD场信号场信号，指示一帧的开始，指示一帧的开始，在开始的第一行有效。在开始的第一行有效。VM输出：输出：VM极性变换极性变换信号，变化信号，变化LCD行场扫描行场扫描电压的极性，可以每帧或可编程多少个电压的极性，可以每帧或可编程多少个VLINE信信号打开。号打开。VLINE输出：输出：LCD行信号行信号，在一行数据左移进，在一行数据左移进LCD驱动器后有效。驱动器后有效。VCLK输出：输出：LCD点时钟点时钟信号，数据在信号，数据在VCLK的的上升沿发送，在下降沿被上升沿发送，在下降沿被LCD驱

31、动器采样。驱动器采样。 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微处理器引脚信号微处理器引脚信号5 （4）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。（5）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

32、信号。请求信号。（6）DMAnXDREQ1:0输入：输入：外部外部DMA请求请求信号。信号。nXDACK1:0输出：输出：外部外部DMA应答应答信号。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微处理器引脚信号微处理器引脚信号6（7）UARTRxD1:0输入：输入：UART接收数据接收数据输入线。输入线。TxD1:

33、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微处理器引脚信号微处理器引脚信号7 （8）IIC-BUSIICSDA输入输出：输入输出：

34、IIC总线总线数据数据线。线。IICSCL输入输出：输入输出：IIC总线总线时钟时钟线。线。IISLRCK输入输出：输入输出：IIS总线通信总线通信时钟选择时钟选择信信号线。号线。IISDO输出：输出：IIS总线串行总线串行数据输出数据输出信号。信号。IISDI输入：输入：IIS总线串行总线串行数据输入数据输入信号。信号。IISCLK输入输出：输入输出：IIS总线总线串行时钟串行时钟。CODECLK输出：输出：CODEC系统时钟系统时钟。 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 TECHN

35、OLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X微处理器引脚信号微处理器引脚信号8（9）SIOSIORXD输入：输入：SIO接收接收数据输入线。数据输入线。SIOTXD输出：输出：SIO发送发送数据线。数据线。SIOCK输入输出：输入输出：SIO时钟时钟信号。信号。SIORDY输入输出：当输入输出：当SIO的的DMA完成完成SIO操作操作时的时的握手握手信号。信号。（10）ADCAIN7:0输入：输入：ADC模拟信号模拟信号输入输入AREFT输入：输入：ADC顶顶参考电压参考电

36、压输入。输入。AREFB输入：输入：ADC底底参考电压参考电压输入。输入。AVCOM输入：输入：ADC公共公共参考电压输入。参考电压输入。（11）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（一些口只有输出（一些口只有输出模式）。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微处理器引脚信

37、号微处理器引脚信号9 （12）Reset&ClocknRESET输入：输入：复位复位信号，信号，nRESET挂起程序，放挂起程序，放S3C44B0X进复位状态。在电源打开已经稳定时，进复位状态。在电源打开已经稳定时，nRESET必须保持低电必须保持低电平至少平至少4个个MCLK周期。周期。OM3:2输入：输入：OM3:2确定确定时钟模式时钟模式。00=Crystal(XTAL0,EXTAL0),PLLon；01=EXTCLK,PLLon；10,11=Chiptestmode.EXTCLK输入：当输入：当OM3:2选择外部时钟时的选择外部时钟时的外部时钟外部时钟输入信输入信号线，不用时必须接高（

38、号线，不用时必须接高（3.3V）.XTAL0模拟输入：系统时钟内部振荡线路的模拟输入：系统时钟内部振荡线路的晶体输入晶体输入脚。不脚。不用时必须接高（用时必须接高（3.3V）.EXTAL0模拟输出：系统时钟内部振荡线路的模拟输出：系统时钟内部振荡线路的晶体输出晶体输出脚，它脚，它是是XTAL0的反转输出信号。不用时必须悬空。的反转输出信号。不用时必须悬空。PLLCAP模拟输入：接系统时钟的环路滤波模拟输入：接系统时钟的环路滤波电容电容（700PF）。）。XTAL1模拟输入：模拟输入：RTC时钟的晶体输入时钟的晶体输入脚。脚。EXTAL1模拟输出：模拟输出：RTC时钟的晶体输出时钟的晶体输出脚。

39、它是脚。它是XTAL1的的反转输出信号。反转输出信号。CLKout输出：输出：时钟输出时钟输出信号信号 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微处理器引脚信号微处理器引脚信号10（13）JTAG测试逻辑测试逻辑nTRST输入：输入：TAP控制器控制器复位复位信号，信号，nTRST在在TAP启动时复位启动时复位TAP

40、控制器。若使用控制器。若使用debugger，必，必须连接一个须连接一个10K上拉电阻，否则上拉电阻，否则nTRST必须为低电必须为低电平。平。TMS输入：输入：TAP控制器控制器模式选择模式选择信号，控制信号，控制TAP控制器的状态次序，必须连接一个控制器的状态次序，必须连接一个10K上拉电阻。上拉电阻。TCK输入：输入：TAP控制器控制器时钟时钟信号，提供信号，提供JTAG逻辑逻辑的时钟信号源，必须连接一个的时钟信号源，必须连接一个10K上拉电阻。上拉电阻。TDI输入：输入：TAP控制器控制器数据输入数据输入信号，是测试指令信号，是测试指令和数据的串行输入脚，必须连接一个和数据的串行输入脚

41、，必须连接一个10K上拉电阻。上拉电阻。TDO输出：输出：TAP控制器控制器数据输出数据输出信号，是测试指信号，是测试指令和数据的串行输出脚。令和数据的串行输出脚。 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微处理器引脚信号微处理器引脚信号11（14）电源）电源VDD：S3C44B0X内核逻辑电压（内核逻辑电压（2.5

42、V）VSS：S3C44B0X内核逻辑地内核逻辑地.VDDIO：S3C44B0XI/O口电源口电源(3.3V).VSSIO：S3C44B0XI/O地地.RTCVDD：RTC电压电压(2.5V或或3V,不支持不支持3.3V).VDDADC：ADC电压电压(2.5V).VSSADC：ADC地地. 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吉林大学吉林大学键

43、盘概述键盘概述计算机的键实际上就是开关，制造这种键计算机的键实际上就是开关，制造这种键的方法是多种多样的。的方法是多种多样的。几种常用的按键几种常用的按键：（1 1）机械式按键）机械式按键（2 2）电容式按键）电容式按键（3 3）薄膜式按键）薄膜式按键（4 4）霍耳效应按键）霍耳效应按键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吉林大学吉林大学按键识

44、别方法按键识别方法通常采用两种方法：通常采用两种方法：（1）行扫描法，）行扫描法，（2）行反转法。）行反转法。行扫描法：行扫描法：使键盘上某一行线为低电平，而其余使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如果列值中有某位行接高电平，然后读取列值，如果列值中有某位为低电平，则表明行列交点处的键被按下；否则为低电平，则表明行列交点处的键被按下；否则扫描下一行，直到扫描完全部的行线为止。扫描下一行，直到扫描完全部的行线为止。行反转法：行反转法：行线接并行口，先让它工作在输出方行线接并行口，先让它工作在输出方式下，将列线也接一个并行口，先让它工作在输式下，将列线也接一个并行口，先让它工

45、作在输入模式下。入模式下。CPU通过输出端口往各行线上全部送通过输出端口往各行线上全部送低电平，然后读入列线的值。如果有某一键被按低电平，然后读入列线的值。如果有某一键被按下，则必定会使某一列线值为下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序再对。然后，程序再对两个并行端口进行方式设置，使行线工作在输入，两个并行端口进行方式设置，使行线工作在输入，列线工作在输出，将刚才读的列线值从列线所接列线工作在输出，将刚才读的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上的输入值。的并行端口输出，再读取行线上的输入值。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHN

46、OLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学用用ARM芯片实现键盘接口芯片实现键盘接口1 例例：与与4X4的的矩矩阵阵键键盘盘接接口口，采采用用节节省省口口线线的的“行扫描法行扫描法”方法来检测键盘，这样只需要方法来检测键盘，这样只需要8根口线。根口线。选选取取PF口口作作为为检检测测键键盘盘用用端端口口，设设定定PF0 PF3为输出扫描码的端口，为输出扫描码的端口，PF4-PF7为键值读入口。为键值读入口。计算机科学与技术学院

47、计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学用用ARM芯片实现键盘接口芯片实现键盘接口2矩矩阵阵键键盘盘按按键键的的识识别别方方法法，此此方方法法分分两两步步进行：进行： 识识别别键键盘盘哪哪一一行行的的键键被被按按下下：让让所所有有行行线线均均为为低低电电平平，检检查查各各列列线线电电平平是是否否为为低低，如如果果有有列列线线为为低低，则则说说明明该该列

48、列有有键键被被按按下下，否否则则说说明明无无键被按下。键被按下。 如如果果某某列列有有键键被被按按下下，识识别别键键盘盘哪哪一一行行的的键键被被按按下下：逐逐行行置置低低电电平平，并并置置其其余余各各行行为为高高电电平平，检检查查各各列列线线电电平平的的变变化化，如如果果列列电电平平变变为为低低电平，则可确定此行此列交叉点处按键被按下。电平，则可确定此行此列交叉点处按键被按下。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 TECHNO

49、LOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫描法获取键值的程序1 接口中利用了接口中利用了PF口的相关寄存器，口的相关寄存器，PF口的寄存口的寄存器有器有3个：个：PF口数据寄存器口数据寄存器 PDATF、PF口上拉口上拉电阻寄存器电阻寄存器 PUPF和和PF口控制寄存器口控制寄存器 PCONF。 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 TECHNOLOGYCO

50、MPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫描法获取键值的程序2 PCONF位位描描 述述PF01:000：输输入入01：输输出出10：IICSCL11：保留：保留PF13:200：输输入入01：输输出出10：IICSDA11：保留：保留PF25:400：输输入入01：输输出出10：nWAIT11：保留：保留PF37:600：输输入入01：输输出出10：nXBACK11：nXDACK0PF49:800：输输入入01：输输出出10：nXBREQ11：nXDREQ0PF512:10000：输输入入001：输输出出010：nRTS1011：SI

51、OTxD100：IISLRCK其他：保留其他：保留PF615:13000：输输入入001：输输出出 010：TxD1011：SIORDY100：IISDO其他：保留其他：保留PF718:16000：输输入入001：输输出出 010：RxD1011：SIORxD100：IISDI其他：保留其他：保留PF821:19000：输输入入001：输输出出010：nCTS1011：SIOCLK100：IISCLK其他：保留其他：保留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 TECHNOLOGYCOMPU

52、TER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫描法获取键值的程序3 1寄存器设置寄存器设置程序中，首先通过设置程序中，首先通过设置PCONF寄存器，来实现端口功能配寄存器，来实现端口功能配置，然后再分别设置置，然后再分别设置PDATF及及PUPF寄存器。寄存器。（1）设置）设置PCONF寄存器寄存器由于需要设定由于需要设定PF0PF3为输出口为输出口，PF4PF7为输入口为输入口，因，因此，在端口工作之前设置：此，在端口工作之前设置：rPCONF0000000000001010101B

53、0x55；（2）设置）设置PDATF寄存器寄存器PF0PF3作为输出口输出扫描码时，可采用如下语句：作为输出口输出扫描码时，可采用如下语句：rPDATF=0xf0;/PF0PF3全写入全写入0PF4PF7作为输入口读入键值时，采用如下语句：作为输入口读入键值时，采用如下语句：Keyval=（rPDATF&0xf0）4;（3）设置）设置PUPF寄存器寄存器设置内部上拉电阻的语句为：设置内部上拉电阻的语句为：rPUPF=0x00;/使能使能PF0PF7的内部上拉电阻的内部上拉电阻计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER

54、 SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫描法获取键值的程序4 2键盘扫描键盘扫描程序框图程序框图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吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫

55、描法获取键值的程序53键盘扫描程序代码键盘扫描程序代码#include#includecharReadKeyVal(void)unsignedchari,j,H_val,L_val;charkeyval=-1;rPCONF=0x55;rPUPF=0x00;rPDATF=0xf0;if(L_val=(rPDATF&0xf0)!=0xf0)H_val=0xfe;for(i=0;i4;i+)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 TE

56、CHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫描法获取键值的程序6rPDATF=H_val;for(j=0;j4)|0xf0;Keyval=get_val(H_val)4+get_val(L_val);returnkeyval;elseH_val=H_val1;returnkeyval; 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 TECHNOLOGYCOMP

57、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学行扫描法获取键值的程序行扫描法获取键值的程序7/get_val子函数是由扫描值、读取的列值分别得子函数是由扫描值、读取的列值分别得到行号、列号到行号、列号charget_val(unsignedcharval)unsignedchari,x;x=0;for(i=0;i1)|0x80;x=x+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 TECHNOLOGYCO

58、MPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学LED概述概述 LED：七七段段发发光光二二极极管管, 在在专专用用的的微微型型计计算算机机系系统统中中,特特别别是是在在嵌嵌入入式式控控制制系系统统中中, 应应用用非非常常普普遍。它价格低廉、体积小、功耗低，可靠性好。遍。它价格低廉、体积小、功耗低，可靠性好。两种结构：两种结构：共阳极和共阴极。共阳极和共阴极。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 TE

59、CHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学LED译码译码在多个在多个LED显示电路中，通常把阴（阳）极控制显示电路中，通常把阴（阳）极控制端接至一输出端口，我们称它为端接至一输出端口，我们称它为位控端口位控端口；把数据显示段接至一个输出端口，我们称这个端把数据显示段接至一个输出端口，我们称这个端口为口为段控端口段控端口。段控端口处应输出十六进制数的。段控端口处应输出十六进制数的7段代码。段代码。两种译码方法：两种译码方法：（1）采用专用芯片）采用专用芯片,可以实现对可以实现对BCD码的译码码的译码,但不但不能对大于能对大于9的二进制数译码。的

60、二进制数译码。（2）软件译码法。在软件设计时）软件译码法。在软件设计时,将将0到到F共共16个数个数字字(也可以为也可以为0到到9)对应的显示代码组成一个表。对应的显示代码组成一个表。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吉林大学吉林大学用用ARM芯片实现芯片实现LED显示接口显示接口1 1接口电路接口电路 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学

61、院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学用用ARM芯片实现芯片实现LED显示接口显示接口22.初始化设置初始化设置（1）设置）设置PCONF、PCONG寄存器寄存器由由于于需需要要设设定定端端口口F、G为为输输出出口口，因因此此，在在端端口口工工作作之之前前设置设置: rPCONF 001 001 001 01 01 01 01 01 B0x12555； rPCONG

62、01 01 01 01 01 01 01 01 B0x5555;（2）设置）设置PUPF、PUPG寄存器寄存器设置内部上拉电阻的语句为设置内部上拉电阻的语句为: rPUPF=0x00; /使能使能PF0-7的内部上拉电阻的内部上拉电阻 rPUPG=0x00; /使能使能PG0-7的内部上拉电阻的内部上拉电阻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

63、林大学吉林大学用用ARM芯片实现芯片实现LED显示接口显示接口3 3LED显示流程图显示流程图 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吉林大学吉林大学用用ARM芯片实现芯片实现LED显示接口显示接口44LED显示代码显示代码在内存中开辟一个数组在内存中开辟一个数组dis_8_num，用来存放将要在，用来存放将要在8个个LED数码管上显示的字符。数

64、码管上显示的字符。缓冲区第缓冲区第1个数据送最右边的个数据送最右边的LED，下一个数据送右边的第，下一个数据送右边的第2个个LED，依次进行直到最后一个数据送最左边的，依次进行直到最后一个数据送最左边的LED；led_dis数组内放置数组内放置0f对应的对应的7段段码表，段段码表，LED为共阳极结构。为共阳极结构。#include#includevoidDisplayLedl(unsignedchardis_8_num)unsignedcharled_dis=0xC0，0xF9，0xA4，0xB0,0x99，0x92，0x82，0xF8,0x80,0x90，0x88，0x83,0xC6，0xA

65、1，0x86，0x8E，0x8C;/0F及小数位段码表及小数位段码表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吉林大学吉林大学用用ARM芯片实现芯片实现LED显示接口显示接口5unsignedchari,j,D_val,B_val;rPCONF0x12555；rPCONG0x5555;rPUPF=0x00;/使能使能PF0PF7的内部上拉电阻的内部上

66、拉电阻rPUPG=0x00;/使能使能PG0PG7的内部上拉电阻的内部上拉电阻B_val=0x80;for(i=0;i8;i+)D_val=dis_8_numi;rPDATF=led_disD_val;rPDATG=B_val;for(j=0;j1; 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LCD显示器接口概述显示器接口概述液晶：液

67、晶：一种具有规则性分子排列的有机化合物，一种具有规则性分子排列的有机化合物，既不是固体也不是液体，介于固态和液态之间的既不是固体也不是液体，介于固态和液态之间的物质。物质。 液晶显示是一种液晶显示是一种被动的显示被动的显示，它不能发光，只能，它不能发光，只能使用周围环境的光使用周围环境的光。基本原理：基本原理：通过给不同的液晶单元供电，控制其通过给不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否，从而达到显示的目的。光线的通过与否，从而达到显示的目的。三种显示方式：三种显示方式：反射型，透射型和透反射型。反射型，透射型和透反射型。市面上出售的市面上出售的LCDLCD有有两种类型：两种类型：（1 1）带

68、有驱动电路的）带有驱动电路的LCDLCD显示模块，这种显示模块，这种LCDLCD可以方可以方便地与各种低档单片机进行接口；便地与各种低档单片机进行接口；（2 2）LCDLCD显示屏，没有驱动电路，需要与驱动电路显示屏，没有驱动电路，需要与驱动电路配合使用配合使用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LCD分类分类常见的液晶显示器按

69、物理结构分为四种：常见的液晶显示器按物理结构分为四种：（1）扭曲向列型（）扭曲向列型（TNTwistedNematic）；）；（2）超扭曲向列型（）超扭曲向列型（STNSuperTN）；）；（3）双层超扭曲向列型（）双层超扭曲向列型（DSTNDualScanTortuosityNomograph）；）；（4）薄膜晶体管型（）薄膜晶体管型（TFTThinFilmTransistor）。）。 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

70、TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X内部内部LCD控制器控制器 作用：作用：把定位在系统存储器中的视频缓冲区的把定位在系统存储器中的视频缓冲区的LCDLCD图象数据传图象数据传输到输到LCDLCD驱动器，并产生必须的驱动器，并产生必须的LCDLCD控制信号控制信号。LCD控制器包含：控制器包含：REGBANK、LCDCDMA、VIDPRCS和和TIMEGEN。 REGBANK：有有18个可编程寄存器，用于配置个可编程寄存器，用于配置LCD控制器。控制器。LCDCDMA：专用专用DMA,可以自动地将显示数据从帧内存中可

71、以自动地将显示数据从帧内存中传送到传送到LCD驱动器中。驱动器中。 VIDPRCS：从从LCDCDMA接收数据。接收数据。TIMEGEN：包含可编程的逻辑，支持常见的包含可编程的逻辑，支持常见的LCD驱动器所驱动器所需要的不同接口时间和速率的要求。产生需要的不同接口时间和速率的要求。产生VFRAME,VLINE,VCLK,VM信号。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

72、 AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学LCD控制器和控制器和LCD驱动器之间的接口信号驱动器之间的接口信号 （1）VFRAME：帧同步帧同步信号，告诉信号，告诉LCD新的一新的一帧开始。帧开始。LCD控制器在一个完整帧显示完成后立控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一个即插入一个VFRAME信号，并开始新一帧的显示。信号，并开始新一帧的显示。（2）VLINE：线同步线同步脉冲信号，用于脉冲信号，用于LCD驱动驱动器将水平线（行）移位寄存器的内容传送给器将水平线（行）移位寄存器的内容传送给LCD屏显示。屏显示。LCD控制器在整个水平线（整行）数据控制器在整个水平线（整行）数据移入移入LC

73、D驱动器后，插入一个驱动器后，插入一个VLINE信号。信号。（3）VCLK：像素像素时钟时钟信号，由信号，由LCD控制器送出控制器送出的数据在的数据在VCLK的上升沿处送出，在的上升沿处送出，在VCLK的下的下降沿处被降沿处被LCD驱动器采样。驱动器采样。（4）VM：电压电压极性极性信号，信号，VM信号被信号被LCD驱动驱动器用于改变行和列的电压极性，从而控制像素点器用于改变行和列的电压极性，从而控制像素点的显示或熄灭。的显示或熄灭。VM信号可以与每个帧同步，也可信号可以与每个帧同步，也可以与可变数量的以与可变数量的VLINE信号同步。信号同步。（5）VD3:0：LCD像素点像素点数据数据输出

74、端口。输出端口。（6）VD7:4：LCD像素点像素点数据数据输出端口。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LCD控制器的操作控制器的操作 （1）显示类型）显示类型3种：种：4位双扫描，位双扫描，4位单扫描，位单扫描，8位单扫描显示模式。位单扫描显示模式。（2）像素点字节数据格式）像素点字节数据格式在彩色模式下，在彩色

75、模式下，1个字节个字节8位（位（3位红色、位红色、3位绿色、位绿色、2位蓝色）位蓝色）的图像数据对应于一个像素点。的图像数据对应于一个像素点。（3）虚拟显示）虚拟显示支持硬件方式的水平或垂直滚动。如果要使屏幕滚动，显示支持硬件方式的水平或垂直滚动。如果要使屏幕滚动，显示缓冲区的大小要大于缓冲区的大小要大于LCD显示屏的大小。显示屏的大小。（4）查找表）查找表查找表即调色板表，用于各种色彩选择或灰度级别选择。查找表即调色板表，用于各种色彩选择或灰度级别选择。在灰度模式，通过查找表可以在在灰度模式，通过查找表可以在16级灰度中选择级灰度中选择4种灰度。种灰度。在彩色模式，在彩色模式，1个字节的图像

76、数据组成是个字节的图像数据组成是3位红色，位红色，3位绿色，位绿色，2位蓝色。通过查找表，可以选择位蓝色。通过查找表，可以选择16级红色中的级红色中的8种，种，16级绿级绿色中的色中的8种，种，16级蓝色中的级蓝色中的4种，构成种，构成884=256色。色。每个色彩级别由每个色彩级别由4位数据表示，因此共有位数据表示，因此共有16个色彩级别可供个色彩级别可供选择。选择。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 TECHNOLOGY

77、COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学LCD控制参数控制参数 （1）水平扫描次数）水平扫描次数HOZVAL的计算公式：的计算公式：HOZVAL=(显示宽度显示宽度/VD数据线的位数数据线的位数)-1其中，在彩色模式下，显示宽度其中，在彩色模式下，显示宽度=3每行的像素点数目。每行的像素点数目。本例采用的本例采用的LCD，HOZVAL=(3203/8)-1个像素。个像素。（2）垂直扫描次数）垂直扫描次数LINEVAL的计算公式：的计算公式：在单扫描显示类型下：在单扫描显示类型下：LINEVAL=(显示高度显示高度)-1在双扫描显示类型下：在双扫描显示类型下

78、：LINEVAL=(显示高度显示高度/2)-1本例采用的本例采用的LCD，LINEVAL=240-1个像素。个像素。（3）像素时钟）像素时钟VCLK计算公式：计算公式：VCLK=MCLK/(CLKVAL2)，单位为赫兹（，单位为赫兹（Hz） 时钟变量时钟变量CLKVAL的值决定了的值决定了VCLK的频率，为了确定的频率，为了确定CLKVAL的值，应计算由的值，应计算由LCD控制器向控制器向VD端口传输数据的端口传输数据的速率，以便使速率，以便使VCLK的值大于数据传输的速率。的值大于数据传输的速率。（4）数据传输速率的公式为：）数据传输速率的公式为：数据传输速率数据传输速率=HSVSFRMV其

79、中，其中，HS是是LCD的行像素值；的行像素值；VS是是LCD的列像素值；的列像素值；FR是帧速率；是帧速率；MV是模式值，其取值情况与显示模式有关。是模式值，其取值情况与显示模式有关。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吉林大学吉林大学系统实例计算系统实例计算 HS320；VS240；FR70Hz；MV3/8,故故数据传输速率数据传输速率=3

80、20240703/8=2016000HzVCLK的值应大于的值应大于2MHz，小于，小于16MHz在本实例系统中，在本实例系统中，CLKVAL可以取值可以取值315。VFRAME信号的频率与信号的频率与LCDCON1和和LCDCON2寄寄存器中的存器中的WLH（VLINE脉冲宽度），脉冲宽度），WHLY（VLINE脉冲之后脉冲之后VCLK的延时宽度），的延时宽度），HOZVAL，LINEBLANK和和LINEVAL有关。有关。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 TECHNOLOGYCO

81、MPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学LCD控制器专用寄存器控制器专用寄存器 LCD控制器主要提供液晶屏显示数据的传送时钟控制器主要提供液晶屏显示数据的传送时钟和各种信号产生及控制功能。和各种信号产生及控制功能。LCD控制器专用寄存器主要有：控制器专用寄存器主要有： LCD控制寄存器控制寄存器1（LCDCON1）LCD控制寄存器控制寄存器2（LCDCON2）LCD控制寄存器控制寄存器3（LCDCON3）帧缓冲区起始地址寄存器帧缓冲区起始地址寄存器1（LCDSADDR1）帧缓冲区起始地址寄存器帧缓冲

82、区起始地址寄存器2（LCDSADDR2）帧缓冲区起始地址寄存器帧缓冲区起始地址寄存器3（LCDSADDR3）红色查找表寄存器（红色查找表寄存器（REDLUT）绿色查找表寄存器（绿色查找表寄存器（GREENLUT）蓝色查找表寄存器（蓝色查找表寄存器（BLUELUT）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LCD应用实例应用实例-接口电

83、路接口电路 VM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I/O口口LCD功能设置功能设置 通常采用通常采用S3C44B0X的的PC口和口和PD口作为口作为LCD驱动驱动接口，因此需要设置接口，因此需要设置PC口工作在第口工作在第3功能状态和功能状态和PD口工作在第口工作在第2功能状态。功能状态。设置对应设置对应I/O口控制寄存器的语

84、句：口控制寄存器的语句：rPCONC=00000000000000001111111100000000B=0x0000ff00;rPUPC=0x00;/上拉使能上拉使能rPCOND=0xaaaa;rPUPD=0x00; 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吉林大学吉林大学初始化程序代码初始化程序代码1U32*pLCDBuffer16=(U32*

85、)0xc000000;U32LCDBufferLCDHEIGHTLCDWIDTH;voidLCD_Init()inti;U32LCDBASEU,LCDBASEL,LCDBANK;rPCONC00000000000000001111111100000000B=0x0000ff00;rPUPC=0x00;/上拉使能上拉使能rPCOND=0xaaaa;rPUPD=0x00;rLCDCON1(0x0)|(25)|(07)|(0x38)|(0x310)|(812)；/VCLK的频率为的频率为8MHz，WLH为为16个时钟；个时钟；/WDLY为为16个时钟；个时钟；MMODE=0；/显示模式为显示模式为8

86、位单扫描方式，位单扫描方式，VCLK，VLINE，/VFRAME，VM为正常极性；不启动为正常极性；不启动LCD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吉林大学吉林大学初始化程序代码初始化程序代码2rLCDCON2（240-1）|（320*3/8-1）10）|（1422;/(U32)LCDBuffer16)22;LCDBASEU=0x0;/(U32

87、)LCDBuffer16)&0x3fffff;LCDBASEL=LCDBASEU+(160)*240;rLCDSADDR1=(0x327)|(LCDBANK1)&0x7ffffff);/彩色模式，彩色模式，LCDBANK，LCDBASEU定位显示缓冲区定位显示缓冲区rLCDSADDR2=(029)|(021)|LCDBASEL;rLCDSADDR3=(320/2)|(09);/PAGEWIDTH=320/2，OFFSIZE=0rREDLUT=0xfca86420;rGREENLUT=0xfca86420;rBLUELUT=0xfffffa50; 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOM

88、PUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学触摸屏的概念与特点触摸屏的概念与特点 触摸屏：触摸屏： 从市场概念：从市场概念：计算机输入设备，计算机输入设备，不用学习，人人都会使用。不用学习，人人都会使用。从技术原理角度：从技术原理角度：透明的绝对定透明的绝对定位系统，没有光标，检测手指触位系统，没有光标，检测手指触摸。摸。特征：特征：透明透明。透明的四个特性：透明度、。透明的四个特性

89、：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度。色彩失真度、反光性和清晰度。绝对坐标系统绝对坐标系统，与鼠标这类相对，与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位定位系统的本质区别是一次到位的直观性。要求解决漂移现象。的直观性。要求解决漂移现象。检测触摸并定位检测触摸并定位。各种触摸屏技。各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作术都是依靠各自的传感器来工作的，要求解决多点触摸问题。的，要求解决多点触摸问题。 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

90、AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学触摸屏的类型触摸屏的类型 按工作原理分为：按工作原理分为：红外式触摸屏：红外式触摸屏：价格低，外框易碎，容易产生光价格低，外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真。干扰，曲面情况下失真。电容式触摸屏：电容式触摸屏：设计理论好，图象失真问题很难设计理论好，图象失真问题很难得到根本解决。得到根本解决。电阻式触摸屏：电阻式触摸屏：定位准确，价格高，怕刮易损。定位准确，价格高，怕刮易损。表面声波触摸屏：表面声波触摸屏：解决了以往触摸屏的各种缺陷，解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰抗暴，适于各种场合，

91、缺憾是屏表面清晰抗暴，适于各种场合，缺憾是屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变得迟的水滴、尘土会使触摸屏变得迟钝，甚至不工作。钝，甚至不工作。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吉林大学吉林大学电阻式触摸屏的工作原理电阻式触摸屏的工作原理 触摸屏组成：触摸屏组成：触摸检测部件：触摸检测部件：安装在显示器屏幕前面，检测用户触摸位置，安装在显示器屏幕前面

92、，检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器。接受后送触摸屏控制器。触摸屏控制器：触摸屏控制器：接收触摸点检测装置信息，并将它转换成触接收触摸点检测装置信息，并将它转换成触点坐标，再送给点坐标，再送给CPU。工作原理：工作原理：屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜。屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜。由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有透明的导电层由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有透明的导电层（OTI，氧化铟，弱导电体，透光率为，氧化铟，弱导电体，透光率为80）。）。上面再盖一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内上面再盖一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它

93、的内表面也涂有一层表面也涂有一层OTI，在两层导电层之间有许多细小，在两层导电层之间有许多细小(小于小于千分之一英寸千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指接触屏幕，两层当手指接触屏幕，两层OTI导电层（层间距导电层（层间距2.5微米）出现微米）出现一个接触点，因其中一面导电层接通一个接触点，因其中一面导电层接通Y轴方向的轴方向的5V均匀电压均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行通后，进行A/D转换，可得触摸点的转换，可得触摸点的Y轴坐标。轴坐标。同理得出同理得出X轴的坐标。

94、轴的坐标。电阻屏根据引出线数多少，分为四线、五线等多线电阻触摸电阻屏根据引出线数多少，分为四线、五线等多线电阻触摸屏。屏。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吉林大学吉林大学触摸屏的驱动芯片触摸屏的驱动芯片ADS7843 S3C44B0X通过端口通过端口G模拟串行的模拟串行的SIO接口与触摸屏接口与触摸屏专门的控制芯片专门的控制芯片ADS784

95、3进行数据传输，来完成对进行数据传输，来完成对触摸屏触摸位置坐标的读取。触摸屏触摸位置坐标的读取。ADS7843完成两件事：完成两件事：（1）是完成电极电压的切换；）是完成电极电压的切换；（2）是采集接触点处的电压值，并进行）是采集接触点处的电压值，并进行A/D转换。转换。ADS7843特性：特性：（1）可编程控制）可编程控制8位或者位或者12位位A/D转换模式。转换模式。（2）低导通电阻模拟开关。）低导通电阻模拟开关。（3）实现触摸屏的驱动选择控制（）实现触摸屏的驱动选择控制（X、Y通道）。通道）。（4）供电电压为）供电电压为2.75V。（5）参考电压）参考电压VREF为为1V+Vcc。（6

96、）转换电压的输入范围为）转换电压的输入范围为0VREF。（7）最高转换速率为）最高转换速率为125kHz。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ADS7843引脚配置引脚配置 引引脚脚号号名名称称描描述述1，10+Vcc供供电电电电源源输输入入2.75V2，3X+，Y+触摸屏触摸屏X+、Y+输输入，接内部入，接内部ADC输输入通道

97、入通道4，5X-，Y-触摸屏触摸屏X-、Y-输输入入6GND接地接地7，8IN3，IN4附属附属ADC输输入通道入通道9VREFADC参考参考电压电压11PENIRQ接触中断接触中断输输出，必出，必须须外接外接10100k电电阻阻12，14，16DOUT，DIN，DCLK控制字控制字输输入、入、A/D转换结转换结果果输输出端；在出端；在时钟时钟下降沿下降沿时输时输出，上升沿出，上升沿时输时输入入13BUSY忙指示忙指示输输出出15CS片片选选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 TECH

98、NOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学ADS7843的控制字的控制字 S：数据传输起始标志，必须为：数据传输起始标志，必须为1。A2A0：通道选择。：通道选择。MODE：A/D转换精度，转换精度，“1”=8位，位，“0”=12位。位。SER/DFR：参考电压输入模式，：参考电压输入模式，“1”=固定电压固定电压（VREF）模式，）模式，“0”=差动电压（驱动电极）差动电压（驱动电极）模式。模式。PD1、PD0：省电模式，：省电模式，“00”=省电模式允许，省电模式允许，在两次在两次

99、A/D转换之间掉电，且中断允许；转换之间掉电，且中断允许；“01”与与“00”相同，只是不允许中断；相同，只是不允许中断；“10”=保留；保留；“11”=禁止省电模式。禁止省电模式。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ADS7843典型接口典型接口 触摸屏在按下时分别给两组电极通电，然后将其对应位置的触摸屏在按下时分别给两组电极

100、通电，然后将其对应位置的模拟电压信号经过模拟电压信号经过A/D转换送回处理器。转换送回处理器。S3C44B0X选取选取PG口与口与ADS7843接口，共使用接口，共使用PG2PG7的的6条口线，也可以选择其他的条口线，也可以选择其他的I/O口。口。X+、Y+、X-、Y-引脚直接与触摸屏的相应管脚相连。引脚直接与触摸屏的相应管脚相连。 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 A

101、ND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学ADS7843寄存器参数寄存器参数PCONG寄存器：寄存器：rPCONG=0x015fPG765432100000000101011111入入入入入入出出出出出出PENIRQ加内部上拉电阻：加内部上拉电阻：rPUPG0x80 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吉林大学吉林大学读取触摸点坐标程序流程读取

102、触摸点坐标程序流程 SER/DFR=1，采用固定电压模式。，采用固定电压模式。首先检测首先检测PENIRQ是否为低电平，如果为低电平，是否为低电平，如果为低电平，则认为有接触；否则认为触摸屏没有接触。则认为有接触；否则认为触摸屏没有接触。利用软件模拟利用软件模拟DIN、DOUT和和DCLK上的上的3线串行线串行传输时序，将读取传输时序，将读取X或或Y坐标数值的控制字串行送坐标数值的控制字串行送入入ADS7843，然后再串行读出坐标值。，然后再串行读出坐标值。最后将最后将X和和Y轴坐标值送串口显示即可。轴坐标值送串口显示即可。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIE

103、NCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学读取触摸点坐标程序读取触摸点坐标程序检测检测PENIRQ，程序如下：，程序如下：#defineTOUCH-MSR-Y0x9c;/读读Y轴坐标控制字：轴坐标控制字：8位位A/D转换、参考电压固定转换、参考电压固定模式、省电模式允许模式、省电模式允许#defineTOUCH-MSR_X0xdc;/读读x轴坐标控制字：轴坐标控制字：8位位A/D转换、参考电压固定转换

104、、参考电压固定模式、省电模式允许模式、省电模式允许if(rPDATG&0x800)/PG7，PENIRO电平为低电平为低_State.Pressed=1；/说明已经按下说明已经按下temp=TOUCH_MSR_X;_State.X=ReadTouch(temp)；temp=TOUCH_MSR_Y;_State.Y=ReadTouch(temp)； 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 SC

105、IENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学送控制字并读取结果子程序送控制字并读取结果子程序1 intReadTouch(unsignedcharcommand)unsignedchartemp,i,ack,j,k;ack=0；/PG7:PENIRQ,PG6:BUSY,PG5：DOUT,PG4：CS,PG3：DCLK,PG2：DINrPDATG&=0xe7;/PG4,CS置低置低;DCLK置低置低temp=0x80;/析取要传送的位析取要传送的位for(i0;i1；/右移右移1位位计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOG

106、YCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学送控制字并读取结果子程序送控制字并读取结果子程序2while(temp=(rPDATG&0x40)1);/等待等待BUSY变低变低,PG6rPDATG&=0xdf;/DOUT清零，清零，PG5/开始接收数据开始接收数据rPDATG|=0x08；/DCLK置高，置高，PG3delay(2);rPDATG0xf7;/DCLK清零，清零，PG3delay(2);for(i=0;i7;i+)/取得前取

107、得前7位坐标数据（高位在前）位坐标数据（高位在前）rPDATG|0x08;/DCLK置高，置高，PG3if(temp=rPDATG&0x20)/取得取得DOUT上的上的1位数据位数据ack+=1;ack=ack1;delay(2);rPDATG0xf7;/DCLK清零，清零，PG3delay(2);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

108、林大学送控制字并读取结果子程序送控制字并读取结果子程序3 rPDATG|0x08;/DCLK置高，置高，PG3if(temp=rPDATG&0x20)/接收最后接收最后1位位ack+=1delay(2)rPDATG=0xf7/DCLK清零，清零，PG3rPDATG|=0x10/cs置高，置高，PG4returnack;/返回接收结果返回接收结果 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 SCI

109、ENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学串行通信概述串行通信概述串串行行通通信信：就就是是使使数数据据一一位位一一位位地地进进行行传传输输而而实实现的通信。现的通信。优点：优点：传输线少、成本低。特别适合远距离传送。传输线少、成本低。特别适合远距离传送。缺点：缺点：速度慢。速度慢。串行数据传送模式：串行数据传送模式：单工、半双工、全双工单工、半双工、全双工 串行通信方式：串行通信方式：同步通信、异步通信同步通信、异步通信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 TECHNOLO

110、GYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学RS-232C接口规格接口规格 RS-232C所用的驱动芯片通常以所用的驱动芯片通常以12V的电源来驱的电源来驱动信号线，但是实际上，因为传输线的连接状态动信号线，但是实际上，因为传输线的连接状态及接收端负载阻抗的影响，均会造成电压的下降，及接收端负载阻抗的影响，均会造成电压的下降，但最低仍不得低于但最低仍不得低于5V以下。以下。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER

111、SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X内部集成的内部集成的UART 两个异步串口（两个异步串口（SIOSIO）：）：每个每个SIOSIO可以操作在中断模式或可以操作在中断模式或DMADMA模式。模式。波特率：波特率：最大为最大为115.2kbps115.2kbps。FIFOFIFO：每个每个SIOSIO通道都包含有一个通道都包含有一个1616字节的接收与发送字节的接收与发送FIFOFIFO缓冲区。缓冲区。每个每个UARTUART模块包

112、含模块包含4 4个部件：个部件：（1 1）波特率发生器：波特率发生器：MCLK作为时钟源。作为时钟源。 （2 2）发送器：发送器：可以产生暂停条件，暂停条件强制串口输出保可以产生暂停条件，暂停条件强制串口输出保持在逻辑持在逻辑0状态比一帧长的时间。状态比一帧长的时间。 （3 3）接收器：接收器：可以检测溢出错误、奇偶错误、可以检测溢出错误、奇偶错误、frame错误和暂错误和暂停条件，其中每一个设置一个错误标志。停条件，其中每一个设置一个错误标志。 （4 4）控制单元：控制单元：发送器和接收器包含发送器和接收器包含16字节的字节的FIFO和移位寄和移位寄存器。要被发送的数据首先被写入存器。要被发

113、送的数据首先被写入FIFO，然后被复制到发，然后被复制到发送移位寄存器中，最后从数据输出端口（送移位寄存器中，最后从数据输出端口（TxDn）依次被移）依次被移位输出；被接收的数据也同样从数据接收端口（位输出；被接收的数据也同样从数据接收端口（RxDn）依）依次被移位输入到移位寄存器，然后被复制到次被移位输入到移位寄存器，然后被复制到FIFO中。中。 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 S

114、CIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学UART操作操作 数据发送数据发送：数据发送的帧格式可编程，包含一个起始位、数据发送的帧格式可编程，包含一个起始位、58个数据位、一个可选的奇偶位和个数据位、一个可选的奇偶位和12个停止位，通过线个停止位，通过线控制寄存器（控制寄存器（UCONn）设置。能产生发送中止条件。通常）设置。能产生发送中止条件。通常在一帧传输数据完整地传输完之后，再通过这个全在一帧传输数据完整地传输完之后，再通过这个全0状态将状态将中止信号发送给对方。中止信号发送给对方。数据接收数据接收：与数据发送数据格式相同，可以检测到溢出错与数据发送数据格式相同，可以检测

115、到溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和中止状况。误、奇偶校验错误、帧错误和中止状况。自动流控制（自动流控制（AFC）：）：UART连接连接UART时使用，用时使用，用nRTS和和nCTS信号进行自动流控制。自动流控制时，信号进行自动流控制。自动流控制时，nRTS由接收由接收条件控制，发送运行由条件控制，发送运行由nCTS信号控制，发送时当信号控制，发送时当nCTS信信号有效时（意味着对方的号有效时（意味着对方的UART准备好接收数据），发送器准备好接收数据），发送器传输数据到传输数据到FIFO中。在接收数据时，当中。在接收数据时，当FIFO有多于两个字有多于两个字节的空间时，节的空间时，nRTS激

116、活（指示接收激活（指示接收FIFO准备好接收数据），准备好接收数据），FIFO剩余空间在一个字节以下时必须将剩余空间在一个字节以下时必须将nRTS清清0，说明，说明“不能再接收不能再接收”。非自动流控制：非自动流控制：UART连接连接MODEM时使用，通过软件控制时使用，通过软件控制nRTS和和nCTS。调制解调器接口：调制解调器接口：用用nRTS、nCTS、nDSR、nDTR、DCD和和nRI信号。信号。AFC不支持不支持RS-232C接口。接口。 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

117、 TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学错误状态描述错误状态描述 溢出错误：溢出错误：新的数据已经覆盖了旧的数据，因为新的数据已经覆盖了旧的数据，因为旧的数据没有及时被读入。旧的数据没有及时被读入。奇偶校验错误：奇偶校验错误：接收器检测到了意料之外的奇偶接收器检测到了意料之外的奇偶校验结果。校验结果。帧错误：帧错误：接收到的数据没有有效的停止位。接收到的数据没有有效的停止位。中止状况：中止状况：RxDn的输入被保持为的输入被保持为0状态的时间超状态的时间超过了一个帧传输的时

118、间。过了一个帧传输的时间。接收超时：接收超时：在在FIFO模式下，接收模式下，接收FIFO不应为空，不应为空，但当接收器在但当接收器在3个字时间内都没有接收到任何数据个字时间内都没有接收到任何数据时，就认为发生了接收超时状况。时，就认为发生了接收超时状况。 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吉林大学吉林大学中断中断/DMA请求产生器请求产生器

119、 每个每个UARTUART都有都有7 7个状态信号：个状态信号：接收接收FIFO/FIFO/缓冲区数据准备好缓冲区数据准备好发送发送FIFOFIFO缓冲区空缓冲区空发送移位寄存器空发送移位寄存器空溢出错误溢出错误奇偶校验错误奇偶校验错误帧错误帧错误中止中止接接收收中中断断：当当接接收收器器要要将将接接收收移移位位寄寄存存器器的的数数据据送送到到接接收收FIFO,FIFO,会会激激活活接接收收FIFOFIFO满满状状态态信信号号，如如果果是中断模式，会引发中断。是中断模式，会引发中断。发发送送中中断断：当当发发送送器器从从发发送送FIFOFIFO中中取取出出数数据据送送到到发发送送移移位位寄寄存

120、存器器，那那么么FIFOFIFO空空状状态态信信号号将将会会被被激激活。如果是中断模式，会引发中断。活。如果是中断模式，会引发中断。如如果果接接收收/发发送送是是DMA模模式式，“接接收收FIFO满满”和和“发发送送FIFO空空”状状态态同同样样可可以以产产生生DMA请请求求信信号。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吉林大学吉林大学波特

121、率发生器波特率发生器 波特率发生器：波特率发生器：为传输提供串行移位时钟。为传输提供串行移位时钟。波特率发生器以波特率发生器以MCLKMCLK作为时钟源。作为时钟源。波特率时钟：波特率时钟：由对时钟源由对时钟源16分频及波特率除数寄分频及波特率除数寄存器（存器（UBRDIVn）指定的）指定的16位除数决定。位除数决定。UBRDIVn值计算公式：值计算公式：UBRDIVn=(取整取整)(MCLK/(波特率波特率16)-1除数的范围：除数的范围：1例如：例如：如果波特率为如果波特率为115200b/s，且系统主频，且系统主频（MCLK）为）为40MHz，则，则UBRDIVn的值为：的值为：UBRD

122、IVn=(取整取整)(40000000/(11520016)+0.5)-1=22-1=21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吉林大学吉林大学回送模式与回送模式与红红外通信模式外通信模式（1 1）回送模式：回送模式：一个测试模式。一个测试模式。在这种模式下，发送出的数据会立即被接收。在这种模式下，发送出的数据会立即被接收。这这一一特特性性用用于

123、于校校验验运运行行处处理理器器内内部部发发送送和和接接收收通通道的功能。道的功能。这这种种模模式式可可以以通通过过设设置置UARTUART控控制制寄寄存存器器(UCONn)(UCONn)中中的回送位来实现。的回送位来实现。（2 2）红红外外通通信信模模式式：S3C44BOXS3C44BOX的的UARTUART模模块块支支持持红红外外线（线（IR)IR)发送和接收。发送和接收。可可以以通通过过设设置置UARTUART控控制制寄寄存存器器(UCONn)(UCONn)中中的的红红外外模模式位来选择这一模式。式位来选择这一模式。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE

124、 AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学UART线控制寄存器线控制寄存器 作用：作用：规定传输帧的格式。规定传输帧的格式。线控制寄存器线控制寄存器0（ULCON0）地址）地址0x01D00000，可读写，初，可读写，初始值为始值为0x00。 线控制寄存器线控制寄存器1（ULCON1）地址）地址0x01D04000，可读写，可读写，初始值为初始值为0x00。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOM

125、PUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学UART控制寄存器控制寄存器 作用：作用：确定发送确定发送/接收的控制参数。接收的控制参数。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 SC

126、IENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学FIFO控制寄存器控制寄存器 作用：作用：确定发送确定发送/接收接收FIFO的控制参数。的控制参数。UFCON0地址为地址为0x01D00008，可读写，初始值为，可读写，初始值为0x00。 UFCON1地址为地址为0x01D04008，可读写，初始值为，可读写，初始值为0x00。 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

127、 AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学Modem控制寄存器控制寄存器 作用：作用：确定自动流控制和确定自动流控制和RTS设置。设置。UMCON0地址为地址为0x01D0000C，可读写，初始值为，可读写，初始值为0x00。UMCON1地址为地址为0x01D0400C，可读写，初始值为，可读写，初始值为0x00。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 TECHN

128、OLOGY吉林大学吉林大学发送发送/接收状态寄存器接收状态寄存器 作用：作用：提供发送接收状态。提供发送接收状态。UTSTAT0地址为地址为0x01D00010，可读，初始值为，可读，初始值为0x06。 UTSTAT1地址为地址为0x01D04010，可读，初始值为，可读，初始值为0x06。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U

129、ART错误状态寄存器错误状态寄存器 作用：作用：提供各种接收过程中的错误情况。提供各种接收过程中的错误情况。UERSTAT0地址为地址为0x01D00014，可读，初始值为，可读，初始值为0x00。UERSTAT1地址为地址为0x01D04014，可读，初始值为，可读，初始值为0x00。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UAR

130、T的的FIFO状态寄存器状态寄存器 作用：作用：提供提供FIFO发送、接收、计数器的状态。发送、接收、计数器的状态。UFSTAT0地址为地址为0x01D00018，可读，初始值为，可读，初始值为0x00。UFSTAT1地址为地址为0x01D04018，可读，初始值为，可读，初始值为0x00。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吉林大学吉林大学其

131、他寄存器地址其他寄存器地址（1）Modem状态寄存器状态寄存器UMSTAT0地址为地址为0x01D0001C，可读，初始值为，可读，初始值为0x00。UMSTAT1地址为地址为0x01D0401C，可读，初始值为，可读，初始值为0x00。（2）UART发送发送/接收保持（缓冲区）寄存器接收保持（缓冲区）寄存器UTXH0地址在小模式下为地址在小模式下为0x01D00020，在大模式下为，在大模式下为0x01D00023，可写，可写，初始值可编程。初始值可编程。UTXH1地址在小模式下为地址在小模式下为0x01D04020，在大模式下为，在大模式下为0x01D04023，可写，可写，初始值可编程。

132、初始值可编程。（3）UART波特率除数寄存器波特率除数寄存器UBRDIV0地址为地址为0x01D00028，可读写，初始值可编程。，可读写，初始值可编程。 UBRDIV1地址为地址为0x01D04028，可读写，初始值可编程。，可读写，初始值可编程。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的的UART的应用的应用1

133、1.1.电路接口和电路接口和I/OI/O口设置口设置S3C44BOXS3C44BOX的串行的串行应应用接口用接口电电路中的路中的PC12,PC13,PE1, PC12,PC13,PE1, PE2PE2是多功能是多功能I/OI/O口，因此，在口，因此，在编编写串口数据收写串口数据收发发程程序之前，首先需要序之前，首先需要对对PCPC口和口和PEPE口的工作模式口的工作模式进进行行设设置置。Rpconc=Ox0f000000|rPCONC;rPUPC=0x3000;/设置内部上拉设置内部上拉rPCONE=(rPCONE&Oxfc3)|Oxeb;rPUPE=0x6;计算机科学与技术学院计算机科学与技

134、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的的UART的应用的应用22.UART2.UART初始化初始化对对UARTUART口口的的可可配配置置参参数数进进行行初初始始化化，使使其其能能够够按按照所要求的通讯方式进行通讯。照所要求的通讯方式进行通讯。对对UARTUART口进行初始化的设置程序见教材口进行初始化的设置程序见教材P186P186。3.3.字

135、符字符发发送程序送程序Uart_SendByte()Uart_SendByte()见教材见教材P187P187。4.4.字符接收程序字符接收程序Uart_GetByte()Uart_GetByte()见教材见教材P187P187。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USB接口概述接口概述USB：通用串行总线，由通用串行总线，由C

136、ompaq、HP、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和和Philips7家公司联合推出。家公司联合推出。USB总线是一种连接外围设备的机外总线，最多可连接总线是一种连接外围设备的机外总线，最多可连接127个设备。个设备。USB总线性能特点：总线性能特点：即插即用。即插即用。每个每个USB系统中有个主机，采用系统中有个主机，采用“级联级联”方式方式USB总线可连总线可连接多个外部设备。接多个外部设备。适用于带宽范围在几千位适用于带宽范围在几千位/秒（秒（Kb/s）几百兆位几百兆位l秒秒（Mb/s）的设备。）的设备。低成本的电缆和连接器。低成本的电缆和连接器。USB具有错误检测和

137、处理机制，可识别设备的错误。具有错误检测和处理机制，可识别设备的错误。较低的协议开销带来了高的总线性能，且适合于低成本外设较低的协议开销带来了高的总线性能，且适合于低成本外设的开发。的开发。支持主机与设备之间的多数据流和多消息流传输，且支持同支持主机与设备之间的多数据流和多消息流传输，且支持同步和异步传输类型。步和异步传输类型。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

138、TECHNOLOGY吉林大学吉林大学USB系统组成系统组成3部分组成：部分组成：USB主机、主机、USB设备和设备和USB互连。互连。USBUSB主机：主机：在任一在任一USBUSB系系统统中只有一个主机，到主中只有一个主机，到主计计算机系算机系统统的的USBUSB接口被称作主控制器。接口被称作主控制器。USBUSB设备：设备：分分为为HubHub（集（集线线器）和器）和FunctionFunction（功能）（功能）两大两大类类。HubHub提供到提供到USBUSB的附加的附加连连接点，功能接点，功能为为主主机系机系统统提供附加的性能，提供附加的性能，就是可发送和接收就是可发送和接收USB数

139、据的、可实现某种功能的数据的、可实现某种功能的USB设备。设备。USBUSB互连：互连：USBUSB互连指的是互连指的是USBUSB设备与主机的连接和设备与主机的连接和通信方式，它包括总线拓扑结构、内层关系、数通信方式，它包括总线拓扑结构、内层关系、数据流模型和据流模型和USBUSB调度表。调度表。USBUSB总线用来连接各总线用来连接各USBUSB设备和设备和USBUSB主机主机。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 TEC

140、HNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学USB的物理接口的物理接口4 4根根导导线线：一一对对标标准准尺尺寸寸的的双双绞绞信信号号线线和和一一对对标标准准尺寸的电源线。尺寸的电源线。3 3种数据传输率：种数据传输率：高速信令位传输率为高速信令位传输率为480Mbs480Mbs；全速信令位传输率为全速信令位传输率为12Mbs;12Mbs;低速信令位传输率为低速信令位传输率为1.5Mb/s1.5Mb/s。USB2.0USB2.0支支持持在在主主控控制制器器与与HubHub之之间间用用高高速速传传输输全全速速和低速数据。和低速数据。HubHub与设

141、备之间以全速或低速传输数据。与设备之间以全速或低速传输数据。这这种种支支持持能能力力可可以以将将全全速速设设备备和和低低速速设设备备对对高高速速设备可用带宽的影响减到最小。设备可用带宽的影响减到最小。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USB的总线协议的总线协议USBUSB是是一一种种查查询询总总线线，由由主主控控制制器器启启动

142、动所所有有的的数数据据传输。传输。USBUSB上上所所挂挂连连的的外外设设通通过过由由主主机机调调度度的的协协议议、基基于于令牌的协议来共享令牌的协议来共享USBUSB带宽。带宽。总线事务涉及总线事务涉及3 3个包的传输个包的传输：令牌包令牌包数据包数据包握手包握手包主控制器和主控制器和HubHub之间的某些总线事务涉及之间的某些总线事务涉及4 4个包的个包的传输，这些类型的事务用来管理主机与全传输，这些类型的事务用来管理主机与全/ /低速设低速设备之间的数据传输。备之间的数据传输。主机与主机与设备设备端点之端点之间间的的USBUSB数据数据传输传输模型被称作管模型被称作管道，管道有两种道，管

143、道有两种类类型：型：流、消息流、消息。消息数据具有消息数据具有USB定义的结构，而流数据没有。定义的结构，而流数据没有。 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吉林大学吉林大学以太网接口概述以太网接口概述特点：特点：灵活、相对简单、易于实现。灵活、相对简单、易于实现。以太网主要有以太网主要有3 3种局域网技术种局域网技术: :（1 1）以以太太网

144、网/IEEE /IEEE 802.3802.3：采采用用同同轴轴电电缆缆作作为为网网络络介质，传输速率达到介质，传输速率达到10 Mbps10 Mbps。（2 2）100 100 MbpsMbps以以太太网网：又又称称快快速速以以太太网网，采采用用双双绞绞线作为网络介质，传输速率达到线作为网络介质，传输速率达到100 Mbps100 Mbps。（3 3）1000 1000 MbpsMbps以以太太网网：又又称称为为千千兆兆以以太太网网，采采用用光光缆缆或或双双绞绞线线作作为为网网络络介介质质，传传输输速速率率达达到到1000 1000 Mbps(1 Gbps)Mbps(1 Gbps)。计算机科

145、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吉林大学吉林大学以太网工作原理以太网工作原理 以太网是一种以太网是一种基带局域网技术基带局域网技术。以太网以太网/IEEE802.3使用专门的使用专门的网络接口卡网络接口卡实现，实现，使用收发器与网络媒体进行连接。使用收发器与网络媒体进行连接。采用采用广播机制广播机制，所有与网络连接的工作站都可以，所有与网络连接的工

146、作站都可以看到网络上传递的数据。它们通过查看包含在帧看到网络上传递的数据。它们通过查看包含在帧中的目标地址，确定是否进行接收或放弃。如果中的目标地址，确定是否进行接收或放弃。如果确定数据是发给自己的，工作站就会接收数据并确定数据是发给自己的，工作站就会接收数据并传递给高层协议进行处理。传递给高层协议进行处理。以太网采用载波多路访问和碰撞检测以太网采用载波多路访问和碰撞检测（CSMA/CD）介质访问技术，任何工作站都可）介质访问技术，任何工作站都可以在任何时间访问网络。在发送数据之前，工作以在任何时间访问网络。在发送数据之前，工作站首先需要侦听网络是否空闲，如果网络上没有站首先需要侦听网络是否空

147、闲，如果网络上没有任何数据传送，工作站就会把所要发送的信息投任何数据传送，工作站就会把所要发送的信息投放到网络当中；否则，工作站只能等待网络下一放到网络当中；否则，工作站只能等待网络下一次出现空闲的时候再进行数据发送。次出现空闲的时候再进行数据发送。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吉林大学吉林大学以太网的传输编码以太网的传输编码 曼彻斯特编

148、码：曼彻斯特编码：对应于每一数据位的中间位置都有一个跳变，对应于每一数据位的中间位置都有一个跳变，用跳变的相位表示数字用跳变的相位表示数字“0”和和“1”，正跳变表示数字，正跳变表示数字“0”，负跳变表示数字，负跳变表示数字“1”，它也称为相位跳变。，它也称为相位跳变。差分曼彻斯特编码：差分曼彻斯特编码：在每一个数据位的中间有一个跳变，但在每一个数据位的中间有一个跳变，但它只用来生成同步时钟信号，不用跳变的相位表示数字它只用来生成同步时钟信号，不用跳变的相位表示数字“0”和和“1”，而是用每位开始有无跳变来表示数字，而是用每位开始有无跳变来表示数字“0”和和“1”，若每位开始有跳变表示数字，若

149、每位开始有跳变表示数字“0”，若每位开始无，若每位开始无跳变表示数字跳变表示数字“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吉林大学吉林大学以太网帧格式以太网帧格式 （1）同步位同步位PR：收发双方的时钟同步，收发双方的时钟同步，7字节字节AAH。（2）分隔位分隔位SD：表示下面跟着的是正式数据，表示下面跟着的是正式数据，1字节字节ABH。（

150、3）目的地址（目的地址（DA）：）：媒体访问控制地址（媒体访问控制地址（MAC），表明该），表明该帧传输给哪个网卡。前帧传输给哪个网卡。前3个字节标识网络硬件制造商，后个字节标识网络硬件制造商，后3个个字节由制造商确保地址惟一。字节由制造商确保地址惟一。6个字节个字节FF广播地址。广播地址。（4）源地址（源地址（SA）：）：表明该帧数据是哪个网卡发送的。表明该帧数据是哪个网卡发送的。（5）类型类型/长度（长度（TYPELENGTH）：）：表明该帧的数据是什么表明该帧的数据是什么类型的数据。如：类型的数据。如：0800h为为IP包，包，0806h为为ARP包，包，814Ch是是SNMP包，包，8

151、137h为为IPX/SPX包，小于包，小于0600h的值表示数据包的值表示数据包的长度。的长度。（6）数据段：数据段：不超过不超过1500字节（以太网最大长度不能超过字节（以太网最大长度不能超过1514字节，字节，14字节为目的、源地址和类型）。字节为目的、源地址和类型）。（7）填充位填充位PAD：以太网帧传输的数据包最小不能小于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字字节，除去目的地址、源地址和类型字段共节，除去目的地址、源地址和类型字段共14字节，至少还必字节，至少还必须传输须传输46字节的数据，数据不足时，后面补字节的数据，数据不足时，后面补0。（8）循环冗余校验位循环冗余校验位FCS：以

152、太网自动生成。以太网自动生成。 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吉林大学吉林大学以太网数据发送以太网数据发送在以太网帧中，同步位、分隔位、填充位和校验在以太网帧中，同步位、分隔位、填充位和校验位字段由以太网控制器自动产生的。位字段由以太网控制器自动产生的。数据通信时，只关心：数据通信时，只关心：目的地址、源地址、类型目的地址、源地址、类型和

153、数据和数据4个字段的内容。个字段的内容。数据位的传输：数据位的传输：由低位开始由低位开始。编码：传输的位流编码：传输的位流使用曼彻斯特编码使用曼彻斯特编码。以太网的冲突退避算法由硬件自动执行。以太网的冲突退避算法由硬件自动执行。以太网卡可以以太网卡可以接收接收3种地址的数据种地址的数据，（1）广播地址。）广播地址。（2）多播地址（在嵌入式的环境中一般不用）。）多播地址（在嵌入式的环境中一般不用）。（3）自已的地址。）自已的地址。以太网帧分为两个部分：以太网帧分为两个部分：（1）帧头：帧头：包括目的地址、源地址和类型字段。包括目的地址、源地址和类型字段。（2）数据：数据：即数据段。即数据段。计算

154、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吉林大学吉林大学以太网帧头以太网帧头-结构体定义结构体定义/以太网帧头以太网帧头typedefstructBYTEdestMACLEN； /目标目标MAC地址地址BYTEsrceMACLEN； /源源MAC地址地址WORDptype；/协议类型和长度协议类型和长度ETHERHDR；/以太网硬件接收帧的最大长度，包

155、括校验和以太网硬件接收帧的最大长度，包括校验和CRC在内在内#defineMAXFRAMEC1518/最大帧长度最大帧长度(包括包括CRC)#defineMINFRAMEC64/最小帧长度最小帧长度(包括包括CRC)/高层驱动采用的帧长度，减去了校验和高层驱动采用的帧长度，减去了校验和CRC的长度的长度#defineMAXFRAME1514/最大帧长度最大帧长度(不包括不包括CRC)#defineMINFRAME60/最小帧长度最小帧长度(不包括不包括CRC) 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENC

156、E AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学以太网帧以太网帧-结构体定义结构体定义/以太网帧以太网帧；数据段的长度为帧长度减去帧头和校验和的长；数据段的长度为帧长度减去帧头和校验和的长度度#defineETHERMTU(MAXFRAME-sizeof(ETHERHDR)/数据长度数据长度typedefstructETHERHDRh；/帧头帧头BYTEdataETHERMTU；/数据数据LWORDcrc；/CRCETHERFRAME； 计算机科学与技术学院计算机科学与技

157、术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学以太网控制器以太网控制器RTL8019 RTL8019：高度集成的以太网控制器，即插即用，高度集成的以太网控制器，即插即用，与与NE2000兼容。兼容。输入输入/输出地址：输出地址：32个，地址偏移量为个，地址偏移量为00hlFh。RTL8019内部内部寄存器分页寄存器分页，每个寄存器都是，每个寄存器都是8位。位。在不同的页面

158、下，同一个端口对应不同的寄存器。在不同的页面下，同一个端口对应不同的寄存器。页面的选择通过页面的选择通过CR寄存器的第寄存器的第6位和第位和第7位来选择。位来选择。数据读写端口地址：数据读写端口地址：10h17h的的8个地址，只用其中个地址，只用其中的一个地址即可。的一个地址即可。复位端口地址：复位端口地址：18h1Fh的的8个地址，只用其中的一个地址，只用其中的一个即可。个即可。注意：注意：只有只有18h、1Ah、1Ch、1Eh这几个复位端口这几个复位端口是有效的，其他不要使用，因为有些兼容卡不支持是有效的，其他不要使用，因为有些兼容卡不支持19h、1Bh、1Dh等奇数地址的复位。等奇数地址

159、的复位。 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RTL8019的复位的复位 冷复位：冷复位：引脚引脚RSTDRV高电平，大于高电平，大于800ns，通常，通常复位后复位后100ms，再对，再对RTL8019进行读写操作，以进行读写操作，以确保完全复位。确保完全复位。热复位：热复位：对复位端口（对复位端口（18h1Fh的偶数地址）读

160、的偶数地址）读或写入任何数。或写入任何数。中断状态寄存器中断状态寄存器ISR中包含有与复位有关的标志位，中包含有与复位有关的标志位，它的地址为它的地址为07h，位于第，位于第0页，可直接读写。页，可直接读写。中断状态寄存器中断状态寄存器ISR反映了网卡的状态，通过读取反映了网卡的状态，通过读取该寄存器可以了解究竟是什么引发了中断，个别该寄存器可以了解究竟是什么引发了中断，个别位可以通过写入位可以通过写入“1”来清零。该寄存器必须在上来清零。该寄存器必须在上电后全部清零。电后全部清零。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOM

161、PUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学复位与中断状态寄存器复位与中断状态寄存器ISRISR寄存器中的第寄存器中的第7位位RST与复位有关。与复位有关。在以太网控制器执行了正确复位之后该位为在以太网控制器执行了正确复位之后该位为1。一般在复位之后检查该标志位，以确认是否复位成功。一般在复位之后检查该标志位，以确认是否复位成功。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPU

162、TER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学RTL8019命令寄存器命令寄存器CR 命令寄存器命令寄存器CR的地址偏移量是的地址偏移量是00h，长度为，长度为1个字节个字节 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 TECH

163、NOLOGY吉林大学吉林大学与发送与发送/接收相关的寄存器接收相关的寄存器1 PSTART：接收缓冲区的起始页地址接收缓冲区的起始页地址（位于（位于01h，在第在第0页可写，在第页可写，在第2页可读）。页可读）。PSTOP：接收缓冲区的结束页地址接收缓冲区的结束页地址（该页不用于（该页不用于接收，位于接收，位于02h，在第，在第0页可写，在第页可写，在第2页可读）。页可读）。BNRY：边界边界寄存器（用于读指针，位于寄存器（用于读指针，位于03h，在，在第第0页可读写）。该寄存器用来避免对环形接收缓页可读写）。该寄存器用来避免对环形接收缓冲区中数据的错误覆盖，通常用做指针，指向接冲区中数据的错

164、误覆盖，通常用做指针，指向接收缓冲区中收缓冲区中已经被读取的最后一个页已经被读取的最后一个页。CURR：当前页当前页寄存器（作为写指针使用，位于寄存器（作为写指针使用，位于07h，在第，在第1页可读写）。这个寄存器的内容指向页可读写）。这个寄存器的内容指向接收缓冲区中第一个可用于接收缓冲区中第一个可用于接收新数据的页面接收新数据的页面。DCR：数据配置数据配置寄存器。将它设置为使用寄存器。将它设置为使用FIFO缓存，普通模式，缓存，普通模式，8位数据传输模式。字节顺序为位数据传输模式。字节顺序为高位字节在前，低位字节在后。高位字节在前，低位字节在后。TPSR：发送页的起始页地址发送页的起始页地

165、址。初始化为指向第一。初始化为指向第一个发送缓冲区的页。个发送缓冲区的页。 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吉林大学吉林大学与发送与发送/接收相关的寄存器接收相关的寄存器2RCR：接收配置接收配置寄存器，设置为使用接收缓冲区，寄存器，设置为使用接收缓冲区，仅接收与自己地址相匹配的数据包（以及广播地仅接收与自己地址相匹配的数据包（以及广播地址

166、数据包）和多点播送地址包；小于址数据包）和多点播送地址包；小于64字节的包字节的包和校验错的数据包将被和校验错的数据包将被丢弃。丢弃。TCR：发送配置发送配置寄存器，启用寄存器，启用CRC（循环冗余校（循环冗余校验）自动生成和校验功能，工作在正常模式。验）自动生成和校验功能，工作在正常模式。RSAR0,1：对存储器进行操作的起始地址对存储器进行操作的起始地址寄存器，寄存器，RSAR0存放低存放低8位，位，RSARl存放高存放高8位。位。RBCR0,1：对存储器操作的：对存储器操作的字节计数字节计数寄存器，寄存器，RBCR0存放低存放低8位，位，RBCRl存放高存放高8位。位。TBCR0,1：发

167、送字节计数器发送字节计数器，这两个寄存器设置，这两个寄存器设置了要发送数据包中的字节个数。了要发送数据包中的字节个数。TBCR0存放低存放低8位，位，TBCRl存放高存放高8位。位。 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RTL8019其他寄存器其他寄存器 （1）IMR：中断屏蔽中断屏蔽寄存器，设置成寄存器，设置成0x00时，屏蔽

168、时，屏蔽所有的中断，设置成所有的中断，设置成0xFF将允许将允许中断。中断。（2）MAR0MAR8：多点播送地址多点播送地址，可以全写，可以全写0xFF。（3）PAGE2的寄存器是只读的，不用设置。的寄存器是只读的，不用设置。PAGE3的寄存器不是的寄存器不是NE2000兼容的，所以也不用兼容的，所以也不用设置。设置。 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 TECH

169、NOLOGY吉林大学吉林大学RTL8019的的RAM空间结构空间结构 RTL8019以太网控制器以太网控制器片内含有片内含有16KB的的RAM，地址为，地址为0x40000x7FFF，是，是RTL8019工作用的存储器，可以通过远工作用的存储器，可以通过远程程DMA访问。访问。每每256个字节称为个字节称为1页，共有页，共有64页页。页的地址就是页的地址就是RAM字节地址的高字节地址的高8位，页地址的范围为位，页地址的范围为0x400x7F。16KB的的RAM一部分用来存储接收的数据包，一部分用来存一部分用来存储接收的数据包，一部分用来存储待发送的数据包。也可以给用户作其他用途使用。储待发送的

170、数据包。也可以给用户作其他用途使用。使用使用0x400x45（页地址）作为（页地址）作为RTL8019的的发送缓冲区发送缓冲区，共，共6页，页，6256=1536B，刚好可以存储，刚好可以存储1个最大的以太网包。个最大的以太网包。使用使用0x460x5F（页地址）作为（页地址）作为RTL8019的的接收缓冲区接收缓冲区，共，共26页。可以设置寄存器页。可以设置寄存器PSTART=0x46，PSTOP=0x5F。当前页寄存器当前页寄存器CURR和边界寄存器和边界寄存器BNRY是以太网数据收发是以太网数据收发中用到的两个最主要的寄存器中用到的两个最主要的寄存器。CURRCURR和和BNRYBNRY

171、主要用来控制主要用来控制缓冲区的存取过程，保证能顺次写入和读出。缓冲区的存取过程，保证能顺次写入和读出。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吉林大学吉林大学当前页寄存器当前页寄存器CURR的使用的使用CURR：以太网控制器写接收缓冲区的指针。以太网控制器写接收缓冲区的指针。控制器正确复位后，应该将它控制器正确复位后，应该将它初始化为初始化为PS

172、TART+1=0x47。以太网控制器写完接收缓冲区一页，就将这个页以太网控制器写完接收缓冲区一页，就将这个页地址加地址加l，即，即CURR=CURR+1，这是，这是RTL8019自自动加的；动加的；当加到最后的空页（即当加到最后的空页（即PSTOP=0x60）时，将）时，将CURR置为接收缓冲区的第置为接收缓冲区的第1页页（即（即PSTART=0x46），以太网控制器自动完成。），以太网控制器自动完成。当当CURR=BNRY（边界寄存器）时，表示（边界寄存器）时，表示缓冲区缓冲区全部被存满全部被存满，数据没有被用户读走，这时以太网，数据没有被用户读走，这时以太网控制器将停止往接收缓冲区写数据，

173、新收到的数控制器将停止往接收缓冲区写数据，新收到的数据包将被丢弃不要，而不覆盖旧的数据。此时实据包将被丢弃不要，而不覆盖旧的数据。此时实际上出现了接收缓冲区溢出。际上出现了接收缓冲区溢出。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吉林大学吉林大学边界寄存器边界寄存器BNRY的使用的使用BNRY：指向接收缓冲区中已经被读取的最后一指向接收缓冲区中已经被

174、读取的最后一个页。个页。控制器正确复位后，刚开始还没有接收到任何数控制器正确复位后，刚开始还没有接收到任何数据包，所以据包，所以BNRY被设置为指向第一个接收缓冲被设置为指向第一个接收缓冲区的页（即区的页（即PSTART=0x46），），BNRY由用户操作由用户操作。用户从以太网控制器用户从以太网控制器读一页读一页数据，要将数据，要将BNRY加加1，然后再写回到，然后再写回到BNRY寄存器（即寄存器（即BNRY=BNRY+1）。）。当当BNRY加到加到最后的空页最后的空页（即（即PSTOP=0x60）时，）时，同样要将同样要将BNRY变成第一个接收页变成第一个接收页（PSTART=BNRY=0

175、x46）。）。 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吉林大学吉林大学网卡的物理地址网卡的物理地址 在完成对寄存器的初始化后，以太网控制器还不在完成对寄存器的初始化后，以太网控制器还不能正确地接收数据包，因为还没有对以太网控制能正确地接收数据包，因为还没有对以太网控制器的物理地址（即器的物理地址（即48位的以太网控制器地址）进位的以太网控制器地址

176、）进行设置，以太网控制器还不知道它应该接收什么行设置，以太网控制器还不知道它应该接收什么地址的数据包。地址的数据包。要对网卡的物理地址进行设置，就必须知道网卡要对网卡的物理地址进行设置，就必须知道网卡的物理地址是多少。的物理地址是多少。RAM地址中的地址中的0x00000x000B的的12字节是网卡的字节是网卡的物理地址。物理地址。网卡的物理地址本应该是网卡的物理地址本应该是6个字节，这个字节，这12字节是单字节是单双地址重复存储的。双地址重复存储的。0x000B后面的地址存储的是生产厂商的代码和产后面的地址存储的是生产厂商的代码和产品标识代码，也是单双地址重复存储的。品标识代码，也是单双地址

177、重复存储的。 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吉林大学吉林大学以太网模块的接口以太网模块的接口1 配置配置RTL8019RTL8019：为了系统的精简，配置：为了系统的精简，配置RTL8019RTL8019为为非即插即用模式。有着固定的中断，有着固定的非即插即用模式。有着固定的中断，有着固定的端口地址端口地址。计算机科学与技术学院计算机科学

178、与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学以太网模块的接口以太网模块的接口2寄寄存存器器地地址址映映射射：采采用用nGCS5nGCS5作作为为以以太太网网模模块块的的地地址址使使能能位位, ,将将以以太太网网卡卡映映射射在在了了系系统统的的Bank5Bank5上上，地地址址从从0xa0000000xa000000开开始始, ,由此，要在程序中定义由此，要在程序中定

179、义RTL8019RTL8019的寄存器地址。的寄存器地址。编编写写RTL8019RTL8019中中的的页页面面切切换换函函数数，热热复复位位函函数数（硬硬件件复复位位之之后后的的一一次次热热复复位位）和和初初始始化化函函数数（设设置置接接收收缓缓冲冲区区的的位位置置和和以太网物理地址，初始化寄存器以太网物理地址，初始化寄存器，设设置中断的模式置中断的模式）。）。通通过过RTL8019RTL8019传传输输数数据据：数数据据的的发发送送校校验验，总总线线数数据据包包的的碰碰撞撞检检测测与与避避免免都都由由芯芯片片自自己己完完成成的的，只只需需要要配配置置发发送送数数据据的的物物理理层层地地址址的

180、的源源地地址址、目目的的地地址址、数数据据包包类类型型以以及及发发送送的的数数据就可以据就可以进进行数据行数据发发送。送。在在RTL8019的的初初始始化化程程序序中中已已经经设设置置好好了了接接收收缓缓冲冲区区的的位位置置，并并且且配配置置好好了了中中断断的的模模式式。当当有有一一个个正正确确的的数数据据包包到到达达的的时时候候，RTL8019会会产产生生一一个个中中断断信信号号，在在ARM中中断断处处理理程程序序中中，接接收收数数据据，数数据据的的接接收收比比较较简简单单，即即通通过过远远端端DMA把数据从把数据从RTL8019的的RAM空间读回空间读回ARM中处理。中处理。 计算机科学与

181、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IIC接口概述接口概述IIC总线：总线：InterIntegratedCircuit，双向，两，双向，两线制，串行总线，由线制，串行总线，由PHILIPS公司开发，用于连公司开发，用于连接微控制器及其外围设备。接微控制器及其外围设备。起源：起源：I2C总线产生于总线产生于80年代，最初为音频和视年代，最初

182、为音频和视频设备开发。频设备开发。应用场合：应用场合：服务器管理，组件状态通信，例如管服务器管理，组件状态通信，例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数。监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数。特点：特点：简单性，有效性，多主控。简单性，有效性，多主控。接口直接在组件之上，占用空间小，降低成本。接口直接在组件之上，占用空间小，降低成本。总线的长度可达总线的长度可达25英尺，以英尺，以10Kbps传输速率支持传输速率支持4

183、0个组件。个组件。任何能够进行发送和接收的设备都可以成主控器任何能够进行发送和接收的设备都可以成主控器。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。然，在任何时间点上只能有一个主控。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 I2C总线的构成及信号类型总线的构成及

184、信号类型 构成：构成：数据线数据线SDA，时钟，时钟SCL。最高传送速率最高传送速率100kbps。各种各种I2C组件均组件均并联并联在这条总线上，每个电路和模在这条总线上，每个电路和模块都有唯一的地址。块都有唯一的地址。信息传输过程中，信息传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。器），这取决于它所要完成的功能。三种类型信号：三种类型信号：（1）开始信号：开始信号：SCL=1时，时，SDA由高向低跳变。由高向低跳变。（2）结束信号：结束信号：SCL=0时

185、，时，SDA由低向高跳变。由低向高跳变。（3）应答信号：应答信号：接收接收IC在接收到在接收到8bit数据后，向发数据后，向发送送IC发出特定的低脉冲，表示已收到数据。发出特定的低脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，接收到应答信号后，作出是发出一个应答信号，接收到应答信号后，作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，判否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，判断为受控单元出现故障。断为受控单元出现故障。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOG

186、YCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学I2C总线基本操作总线基本操作 I2C规程运用主规程运用主/从双向通讯。从双向通讯。发送器：发送器：发送数据到总线上。发送数据到总线上。接收器：接收器：从总线上接收数据。从总线上接收数据。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（行时钟（SC

187、L）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。件。SDA线上的数据状态仅在线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，为高电平的期间，SDA状态的改变被用来表示起始和停状态的改变被用来表示起始和停止条件。止条件。 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

188、学吉林大学I2C总线通用传输过程及格式总线通用传输过程及格式 传输过程：传输过程：主器件送出一个起始条件，起始条件后面的第一主器件送出一个起始条件，起始条件后面的第一个字节是地址域，送出一个从地址。之后，传输的每个字节个字节是地址域，送出一个从地址。之后，传输的每个字节后面都有一个应答（后面都有一个应答（ACK）位。）位。地址信息：地址信息：1个字节，包括个字节，包括7位地址，位地址，1位传输方向指示位。位传输方向指示位。第第7位位=0，写操作；第，写操作；第7位位=1，读操作。，读操作。数据位发送顺序：数据位发送顺序：先高后低。先高后低。 SDA线上传输的每个字节长度都是线上传输的每个字节长

189、度都是8位，每次传输中，字节位，每次传输中，字节的数量没有限制。的数量没有限制。应答信号：应答信号：为了完成为了完成1个字节的传输操作，接收器应该在接个字节的传输操作，接收器应该在接收完收完1个字节之后发送个字节之后发送ACK位到发送器，告诉发送器，已经位到发送器，告诉发送器，已经收到了这个字节。收到了这个字节。ACK脉冲信号在脉冲信号在SCL线上第线上第9个时钟处发出。（前面个时钟处发出。（前面8个时个时钟完成钟完成1个字节的数据传输，个字节的数据传输，SCL上的时钟都是由主器件产上的时钟都是由主器件产生的）。生的）。当发送器要接收当发送器要接收ACK脉冲时，应该释放脉冲时，应该释放SDA信

190、号线，也就信号线，也就是将是将SDA置高。接收器在接收完前面置高。接收器在接收完前面8位数据后，将位数据后，将SDA拉拉低。发送器探测到低。发送器探测到SDA为低，就认为接收器成功接收了前为低，就认为接收器成功接收了前面的面的8位数据。位数据。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的的IIC-BUS接口接口S3C4

191、4B0X支持一个多主支持一个多主I2C-BUS串行接口。串行接口。主主S3C44B0X能发送或接收串行数据到从设备，并能发送或接收串行数据到从设备，并遵守标准的遵守标准的IIC协议。协议。有如下操作模式：有如下操作模式：主发送模式主发送模式主接收模式主接收模式从发送模式从发送模式从接收模式从接收模式涉及涉及4个寄存器：个寄存器：IIC-BUS控制寄存器控制寄存器IICCONIIC-BUS控制控制/状态寄存器状态寄存器IICSTATIIC-BUS地址寄存器地址寄存器IICADDIIC-BUS发送发送/接受数据移位寄存器接受数据移位寄存器IICDS计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMP

192、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学CAN总线概述总线概述（1）CAN：控制器局域网。控制器局域网。（2）特点：）特点：低成本，总线利用率高。低成本，总线利用率高。远距离的数据传输（长达远距离的数据传输（长达1km）。）。高速的数据传输速率（高达高速的数据传输速率（高达1Mb/s）。）。可根据报文的可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文。决定接收或屏蔽该报文。可靠的错误处理和检错

193、机制。可自动重发。可靠的错误处理和检错机制。可自动重发。报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息优先级。优先级。（3）CAN总线的电气特性：总线的电气特性：常用常用双绞线双绞线进行传输。进行传输。信号使用信号使用差分电压差分电压传送，两条信号线被称为传送，两条信号线被称为CAN_H和和CAN_L。CAN_H和和CAN_L静态时均是静态时均是2.5V左右，此时状态表示为左右，此时状态表示为逻逻辑辑1，也可以叫做，也可以叫做“隐性隐性”；用用CAN_H比比CAN_L高表示高表示逻辑逻辑0，称为，称为“显性显性”，此时，此时，通常电压值

194、为通常电压值为CAN_H=3.5V和和CAN_L=1.5V。当当“显性显性”位和位和“隐性隐性”位同时发送的时候，最后总线数值位同时发送的时候，最后总线数值将为将为“显性显性”，这种特性，为，这种特性，为CAN总线的仲裁奠定了基础。总线的仲裁奠定了基础。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CAN总线与同步串行接口总线与同步串行接

195、口SIOS3C44B0X S3C44B0X 的的SIOSIO能与各种类型的串行外设接口。能与各种类型的串行外设接口。SIOSIO模块能以一定的频率发送或接收模块能以一定的频率发送或接收8 8位串行数据。位串行数据。时钟源：时钟源：可以选择内部时钟或外部时钟。可以选择内部时钟或外部时钟。SIO模块功能：模块功能：（1 1）8 8位数据缓冲（位数据缓冲（SIODATSIODAT）；）；（2 2）1212位的预定标器（位的预定标器（SBRDRSBRDR）；）；（3 3）8 8位间隔计数器（位间隔计数器（ITVCNTITVCNT）；）；（4 4）时钟源选择逻辑；）时钟源选择逻辑；（5 5）串行数据）串

196、行数据I/OI/O脚（脚（SIORXDSIORXD和和 SIOTXD SIOTXD）；）；（6 6）外部时钟输入输出脚（）外部时钟输入输出脚（SIOCKSIOCK）；）；（7 7）DMADMA运行模式。运行模式。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SIO正常操作模式正常操作模式操作模式：操作模式：发送与接收同时进行，一个发送数据

197、发送与接收同时进行，一个发送数据脚，一个接收数据脚，当一个字节写入脚，一个接收数据脚，当一个字节写入SIODATSIODAT数数据寄存器，如果据寄存器，如果SIOSIO运行位设置和发送模式允许，运行位设置和发送模式允许，则则SIOSIO开始发送数据。开始发送数据。对对SIOSIO模块模块编程的步骤：编程的步骤：配置配置I/OI/O脚脚(SIOTXD, SIOCLK, SIORXD)(SIOTXD, SIOCLK, SIORXD)；设置设置SIOCONSIOCON为适当的配置；为适当的配置；设置串行设置串行I/OI/O中断允许位；中断允许位；如果想发送数据，写数据到如果想发送数据，写数据到SIO

198、DATSIODAT；设置设置SIOCON3SIOCON3为为1 1，开始数据移位操作；开始数据移位操作；当数据移位操作完成时，当数据移位操作完成时，SIOSIO中断被请求和中断被请求和SIODATSIODAT接收到数据；接收到数据；返回第返回第4 4步。步。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SIODMA发送发送在自动运行模式（

199、非握手模式）下，在自动运行模式（非握手模式）下，SIO等待直等待直到发送的数据被外部目标设备读走，在每次到发送的数据被外部目标设备读走，在每次8位数位数据发送后，据发送后，SIO插入一个可编程的间隔周期。插入一个可编程的间隔周期。DMA发送数据步骤：发送数据步骤：清清DCNTZ为为0,使使SIO能请求能请求DMA服务。除了服务。除了SIOCON1:0必须为必须为00外外, 适当的配置适当的配置SIO；适当的配置适当的配置DMA；SIO被配置为被配置为DMA发送模式；发送模式；SIO自动请求自动请求DMA服务；服务；SIO发送数据；发送数据；返回步骤返回步骤4直到直到DMA计数为计数为0；设置设

200、置DCNTZ为为1,停止停止SIO请求进一步的请求进一步的DMA服服务。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吉林大学吉林大学SIODMA接收接收DMA接收数据步骤：接收数据步骤：清清DCNTZ为为0,使使SIO能请求能请求DMA服务服务.除了除了SIOCON1:0必须为必须为00外外, 适当的配置适当的配置SIO；适当的配置适当的配置DMA

201、；SIO被配置为被配置为DMA只接模式；只接模式；设置设置SIOCON3 (SIO 开始位开始位)来开始接收操作；来开始接收操作；SIO在接收到在接收到8位数据后请求位数据后请求DMA服务；服务；返回步骤返回步骤5直到直到DMA计数为计数为0；设置设置DCNTZ为为1,停止停止SIO请求进一步的请求进一步的DMA服服务。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 TE

202、CHNOLOGY吉林大学吉林大学SIO接口寄存器接口寄存器1 1）SIOSIO控控制制寄寄存存器器（SIOCONSIOCON）: :地地址址0x01D14000，可可读写，初始写，初始值为0x00。2）SIO 数据数据寄存器寄存器 (SIODAT)：8位，存放要发送数位，存放要发送数据或已接收的数据，地址据或已接收的数据，地址0x01D14004，可读写，可读写， 初始值为初始值为 0x00。3）SIO 波特率预定标器波特率预定标器寄存器寄存器 (SBRDR)：确定确定SIO的波特率，的波特率，12位，地址位，地址0x01D14008，可读写，可读写，初始值为初始值为0x00。 SIO的的 波

203、特率波特率 = MCLK / 2 /( SBRDR寄存器的值寄存器的值 + 1)4）SIO 间隔计数间隔计数寄存器寄存器(IVTCNT)：8位，地址为位，地址为0x01D1400C，可读写，初始值为，可读写，初始值为0x00。自动运自动运行模式行模式下，每传送下，每传送8位数据插入一个时间间隔：位数据插入一个时间间隔： 时间间隔时间间隔 = MCLK / 4/ ( IVTCNT +1) 5）SIO DMA请求控制求控制寄存器寄存器(DCNTZ)：当当SIO工工作在作在DMA模式模式时，对应的时，对应的DCNTZ必须为必须为0，当，当DMA完成时，对应的完成时，对应的DCNTZ设置为设置为1。D

204、CNTZ地地址为址为0x01D14010，可读写，初始值为，可读写，初始值为 0x00。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IIS总线概述总线概述IIS：Inter-ICSoundbus，又称，又称I2S，是菲利浦公司提出的，是菲利浦公司提出的串行数字音频总线串行数字音频总线协议。目前很多音频芯片和协议。目前很多音频芯片和MCU

205、都提供都提供了对了对IIS的支持。的支持。IIS主要针对数字音频处理技术和设备，例如便携主要针对数字音频处理技术和设备，例如便携CD机等。机等。IIS将音频数据与时钟信号分离，避免由时钟带来的抖动问将音频数据与时钟信号分离，避免由时钟带来的抖动问题，因此系统中不再需要消除抖动的器件。题，因此系统中不再需要消除抖动的器件。IIS总线组成：总线组成：3根线，时分复用数据通道线根线，时分复用数据通道线(SerialData)、字段选择线字段选择线(声道选择声道选择)(WordSelect)和时钟线和时钟线(ContinuousSerialClock)。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOM

206、PUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学IIS总线接口的基本时序总线接口的基本时序 WS信号信号指示左通道的数据将被传输。指示左通道的数据将被传输。SD信号信号线按高有效位线按高有效位MSB到底有效位到底有效位LSB的顺序传送字长的顺序传送字长的音频数据。的音频数据。MSB总在总在WS切换后的第一个时钟发送。如果数据长度不匹切换后的第一个时钟发送。如果数据长度不匹配，那么接收器和

207、发送器将对其自动截取或填充。配，那么接收器和发送器将对其自动截取或填充。 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的的IIS-BUS接口接口在三星公司的在三星公司的ARM芯片中，为了实现全双工模式，使用了芯片中，为了实现全双工模式，使用了两条串行数据线，分别作为输入和输出。两条串行数据线，分别作为输入和输出。IIS组

208、成：组成：四条线，串行数据输入（四条线，串行数据输入（IISDI），串行数据输出），串行数据输出IISDO),左左/右通道选择（右通道选择（IISLRCK）,串行位时钟串行位时钟clock(IISCLK)。主设备：主设备：产生产生IISLRCK和和IISCLK信号的为主设备。信号的为主设备。三种数据传输模式：三种数据传输模式：（1）正常传输模式：正常传输模式：此模式基于此模式基于FIFO寄存器。该模式下寄存器。该模式下CPU将通过轮询方式访问将通过轮询方式访问FIFO寄存器，通过寄存器，通过IISCON寄存器的第寄存器的第七位控制七位控制FIFO。（2）DMA传输方式：传输方式：是一种外部设备

209、控制方式，发送和接收是一种外部设备控制方式，发送和接收FIFO的存取由的存取由DMA控制器来实现，由控制器来实现，由FIFO准备好标志来准备好标志来自动请求自动请求DMA的服务。三星的服务。三星ARM中有中有4个个DMA控制器，其控制器，其中中IIS与其他串行外设共用两个桥联与其他串行外设共用两个桥联DMA(BDMA)类型的类型的DMA通道。通道。（3）发送和接收同时模式：发送和接收同时模式：该模式下，该模式下，IIS数据线通过双通道数据线通过双通道BDMA同时接收和发送音频数据。同时接收和发送音频数据。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TEC

210、HNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44B0X的的IIS-BUS寄存器寄存器涉及涉及5个寄存器：个寄存器：IIS控制寄存器控制寄存器IISCONIIS模式寄存器模式寄存器IISMODIIS预定标器寄存器预定标器寄存器IISPSRIISFIFO控制寄存器控制寄存器IISFCONIISFIFO寄存器发送和接收寄存器发送和接收FIFO的存取入口的存取入口IISFIFS3C44B0XIIS接口能用来连接一个外部接口能用

211、来连接一个外部8/16位立体声声音位立体声声音CODEC（多媒体数字信号编解码器）。（多媒体数字信号编解码器）。UDA1341：Philips音频编音频编码码/解码芯片。解码芯片。IIS和和BDMA主要是对主要是对S3C44B0内部的一些寄存内部的一些寄存器做相应配置。器做相应配置。对对1341的控制，主要通过的控制，主要通过GPA9为数据，为数据，GPB4为模为模式，式，GPB5为时钟，串行为时钟，串行输入对输入对1341进行设置。进行设置。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 TEC

212、HNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C44BOXS3C44BOX中断接口中断接口概述概述S3C44BOXS3C44BOX具有具有3030个中断源个中断源，包括，包括1 1个看门狗定时器个看门狗定时器,6,6个定时器个定时器,6,6个个UART,8UART,8个外部个外部,4,4个个DMA,2DMA,2个个RTC,1RTC,1个个ADC,1ADC,1个个IICIIC和和1 1个个SIOSIO共共3030个中断。个中断。S3C44BOXS3C44BOX内置的中断控制器可以接收来

213、自内置的中断控制器可以接收来自3030个中个中断源的请求。断源的请求。S3C44B0XS3C44B0X支持新的中断处理模式称为支持新的中断处理模式称为矢量中断模矢量中断模式式。中断控制器的角色，就是响应来自。中断控制器的角色，就是响应来自FIQFIQ( (快速快速中断请求中断请求) )或或IRQIRQ( (普通中断请求普通中断请求) )的中断，并请求的中断，并请求内核对中断进行处理。内核对中断进行处理。多个中断请求发生时，由多个中断请求发生时，由硬件优先级逻辑硬件优先级逻辑确定应确定应该有哪个中断得到服务，同时硬件逻辑使中断向该有哪个中断得到服务，同时硬件逻辑使中断向量表的跳转指令加载到（量表

214、的跳转指令加载到（0X180X18或或0X1C0X1C）位置，在）位置，在该位置执行跳转指令使程序跳到相应的中断服务该位置执行跳转指令使程序跳到相应的中断服务线程，因此相对于传统的线程，因此相对于传统的ARMARM的软件方法能够大大的软件方法能够大大减少中断进入延时。减少中断进入延时。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吉林大学吉林大学中断模式

215、中断模式 ARM7TDMI的的两种中断模式：两种中断模式：FIQ和和IRQ。IRQ和和FIQ的区别：的区别：（1）对于）对于FIQ，必须尽快处理事件并离开这个模，必须尽快处理事件并离开这个模式；式；（2）IRQ可以被可以被FIQ中断，但中断，但IRQ不能中断不能中断FIQ；（3）为使）为使FIQ更快，更快，FIQ模式具有更多的私有寄模式具有更多的私有寄存器。存器。程序状态寄存器程序状态寄存器PSR的的F位和位和I位：位：（1）PSR的的F位位=1，处理器不接受，处理器不接受FIQ；（2）PSR的的I位位=1，处理器不接受，处理器不接受IRQ。因此，为了使能相应中断机制，因此，为了使能相应中断机

216、制，PSR的的F位或位或I位位必须被清必须被清0，同时中断屏蔽寄存器，同时中断屏蔽寄存器INTMSK的相应的相应位也必须被清位也必须被清0。 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吉林大学吉林大学中断请求寄存器中断请求寄存器INTPND INTPND：指示某个中断请求是否还未被处理。指示某个中断请求是否还未被处理。INTPND中被置位的中断位称为

217、中被置位的中断位称为pending位。位。Pending=1时时，若，若PSR的的I标志位或标志位或F标志位为标志位为0，中断服务程序就会被中断服务程序就会被启动启动执行。执行。INTPND是只读寄存器，故要想清除是只读寄存器，故要想清除pending位，位，需要对中断服务寄存器需要对中断服务寄存器I_ISPC或或F_ISPC的相应位的相应位写入写入1。读取读取INTPND可以了解中断发生的情况，通过软可以了解中断发生的情况，通过软件查询确定中断服务优先级。件查询确定中断服务优先级。INTPND中的中的26个位个位对应着每一个中断源。对应着每一个中断源。某个中断产生时，某个中断产生时，INTP

218、ND中的相应位就会置中的相应位就会置1。中断服务程序中，处理结束后须及时清除中断服务程序中，处理结束后须及时清除pending位，使系统能够及时再次响应该类型的中断。位，使系统能够及时再次响应该类型的中断。中断请求可通过中断请求可通过INTMSK屏蔽，但如果被屏蔽的屏蔽，但如果被屏蔽的中断发生，中断发生，INTPND中的中的pending位仍然会置位仍然会置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 TECHNOLOGYCOMP

219、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学INTMSK中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 INTMSK=1，则与该位对应的中断响应被禁止。则与该位对应的中断响应被禁止。INTMSK=0，则这个中断发生时将会被正常响应。则这个中断发生时将会被正常响应。如果某个中断在如果某个中断在INTMSK寄存器中的对应位为寄存器中的对应位为1，但是又有这个中断发生，则它的但是又有这个中断发生，则它的pending位还是会位还是会置位，只是不会自动转入中断服务程序。置位，只是不会自动转入中断服务程序。如果全局屏蔽位被置如果全局屏蔽位被置1，那么，当任一中断发生时，那么，当任一中断发生时，中

220、断中断pending位还是会置位，但是所有的中断都不位还是会置位，但是所有的中断都不会得到服务。会得到服务。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吉林大学吉林大学中断优先级产生模块中断优先级产生模块 确定中断优先级方式：确定中断优先级方式：软件查询，硬件排队（矢软件查询，硬件排队（矢量中断模式）。量中断模式）。IRQ中断请求有一个中断优先级产生模

221、块，如果中断请求有一个中断优先级产生模块，如果使用中断向量模式，并且中断源被配置为使用中断向量模式，并且中断源被配置为IRQ中中断，中断将被中断优先级产生模块处理。断，中断将被中断优先级产生模块处理。中断优先级产生模块包括中断优先级产生模块包括5个单元：个单元：1个主单元，个主单元，4个从单元。个从单元。从单元：从单元：管理管理6个中断源，包括个中断源，包括4个可编程优先级个可编程优先级中断源中断源sGA、sGB、sGC、sGD和和2个固定优先级个固定优先级中断源中断源sGKA、sGKB。主单元：主单元：管理管理4个可编程优先级从单元个可编程优先级从单元mGA、mGB、mGC、mGD和和2个固

222、定优先级中断源个固定优先级中断源mGKA、mGKB。其中，两个固定优先级中断源。其中，两个固定优先级中断源INT_RTC和和INT_ADC（对应（对应mGKA和和mGKB）在在26个中断源中优先级最低，并且个中断源中优先级最低，并且INT_RTC的优的优先级高于先级高于INT_ADC的优先级。的优先级。 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

223、大学吉林大学中断优先级中断优先级 FIQ中断比中断比IRQ中断具有更高的优先级。中断具有更高的优先级。从单元：从单元：sGA、sGB、sGC、sGD的优先级可编程，但总是的优先级可编程，但总是高于高于sGKA和和sGKB。sGKA、sGKB的优先级固定，并且的优先级固定，并且sGKA的优先级高于的优先级高于sGKB。主单元：主单元：mGA、mGB、mGC、mGD的优先级可编程，但的优先级可编程，但总是高于总是高于mGKA、mGKB。mGKA、mGKB的优先级固定，的优先级固定，并且并且mGKA的优先级高于的优先级高于mGKB。如果编程确定如果编程确定mGA的优先级高于的优先级高于mGB，那么，

224、那么mGA涉及的涉及的6个中断源中，优先级最低的中断源（也就是个中断源中，优先级最低的中断源（也就是sGKB），其中），其中断优先级也要高于断优先级也要高于mGB涉及的涉及的6个中断源中优先级最高的中个中断源中优先级最高的中断源的中断优先级。断源的中断优先级。由于由于INT_RTC和和INT_ADC对应对应mGKA和和mGKB，所以，在，所以，在26个中断源中，个中断源中，INT_ADC（mGKB）优先级最低，）优先级最低，INT_RTC（mGKA）的优先级高于）的优先级高于INT_ADC的优先级。的优先级。S3C44B0X中断优先级中断优先级 ：（1）FIQIRQ（2）主单元（）主单元（A、

225、B、C、D可编程）可编程）从单元（从单元（A、B、C、D可编程）可编程） 从单元从单元KA 从单元从单元KB 主单元主单元KA主主单元单元KB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吉林大学吉林大学关于关于S3C44B0X中断系统中断系统 中断向量表：中断向量表：ROM区，地址从区，地址从0x00开始，其中开始，其中0x00-0x1C为为异常向量入

226、口地址，异常向量入口地址，0x20-0xC0为中断向量入口地址。为中断向量入口地址。ARM7内核只有内核只有8个硬件中断入口（个硬件中断入口（1个保留，个保留，7个异常向量，个异常向量，0x00-0x1C），对于众多的中断源，），对于众多的中断源，ARM7内核通过内核通过IRQ、FIQ的中断状态寄存器进行软件查询。的中断状态寄存器进行软件查询。S3C44B0X有有30个中断源，为了克服软件查询产生的中断延迟，个中断源，为了克服软件查询产生的中断延迟，加入了更多的中断向量表（加入了更多的中断向量表（0x20-0xC0）,由由S3C44B0X自己自己的中断控制器管理。的中断控制器管理。要使用这种方

227、式，必须在中断模式寄存器要使用这种方式，必须在中断模式寄存器INTMOD中设置每中设置每个中断源的模式为个中断源的模式为IRQ模式，且中断控制寄存器模式，且中断控制寄存器INTCON中中使用向量中断模式。使用向量中断模式。“非向量中断非向量中断”的中断过程：的中断过程：IRQ产生后，产生后，CPU自动到自动到0x18地址取指，转到中断服务程序，软件查询中断源，转到相应地址取指，转到中断服务程序，软件查询中断源，转到相应处理程序。处理程序。“向量中断向量中断”的中断过程：的中断过程：IRQ产生后，从产生后，从0x18地址取指令，地址取指令，同时，中断控制器自动产生分支指令，并加载到数据总线。同时

228、，中断控制器自动产生分支指令，并加载到数据总线。中断控制器产生的分支指令机器码：中断控制器产生的分支指令机器码：0xEA000000，硬件逻辑，硬件逻辑根据中断源提供向量地址（见向量地址表）。在各个中断源根据中断源提供向量地址（见向量地址表）。在各个中断源对应的中断向量地址中，存放跳转到相应中断服务程序的指对应的中断向量地址中，存放跳转到相应中断服务程序的指令：令：0xEA000000+(-0X8)2)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 SCIEN

229、CE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学中断控制寄存器中断控制寄存器 在实际编程中，对中断控制寄存器进行读取和设置来实现对在实际编程中，对中断控制寄存器进行读取和设置来实现对中断的响应和控制。中断的响应和控制。INTCON地址地址0x01E00000，可读写，初始值为，可读写，初始值为0x07。 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 TECHNOLOGYC

230、OMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学中断请求寄存器中断请求寄存器INTPND（1）INTPND寄存器的地址为寄存器的地址为0x01E00004，用来指示中断请求状，用来指示中断请求状态态 。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吉林大学吉林大学中断模式寄存器中断模式寄存器INTMOD（1） INTMOD中的

231、中的26位分别对应着每个中断源，如果位分别对应着每个中断源，如果INTMOD中的某个位设置为中的某个位设置为1，则，则ARM7TDM1内核将以内核将以FIQ（快速（快速中断）模式操作那个中断；否则，将以中断）模式操作那个中断；否则，将以IRQ（普通中断）模（普通中断）模式操作。式操作。INTMOD地址地址0x01E00008，可读写。，可读写。 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 SCI

232、ENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器INTMSK（1）INTMSK地址地址0x01E0000C，可读写，用以确定哪个中断源，可读写，用以确定哪个中断源被屏蔽，屏蔽的中断源将不被服务。被屏蔽，屏蔽的中断源将不被服务。 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吉林大学吉林大学IRQ矢量模式寄存器矢量模式寄存

233、器 主优先级产生单元通过主优先级产生单元通过I_PMST寄存器决定寄存器决定4个辅单元和两个辅单元和两个中断源之间的优先级。个中断源之间的优先级。两个中断源两个中断源INT_RTC和和INT_ADC在在26个中断源中优先级是个中断源中优先级是最低的。最低的。如果几个中断请求同时发生，在如果几个中断请求同时发生，在I_ISPR寄存器中将其中具寄存器中将其中具有最高优先级的中断源对应位置有最高优先级的中断源对应位置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 TECHNOLOGYCOMPUTE

234、R SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学IRQ/FIQ中断服务寄存器中断服务寄存器 对应着对应着IRQ的的I_ISPR和和I_ISPC寄存器，在寄存器，在FIQ中断模式下，中断模式下，也有如表也有如表5-41所示的与中断服务相关的寄存器。所示的与中断服务相关的寄存器。I_ISPC/F_ISPC不仅清除中断不仅清除中断pending位（位（INTPND），也），也通知中断控制器中断服务程序（通知中断控制器中断服务程序（ISR）已经结束。）已经结束。在某个中断的在某个中断的ISR结束时，与该中断相应的结束时，与该

235、中断相应的pending位必须位必须被清零，要将被清零，要将INTPND的某一位清零，方法是往的某一位清零，方法是往I_ISPC/F_ISPC的相应位写入的相应位写入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吉林大学吉林大学外部中断控制寄存器外部中断控制寄存器EXTINT 外部中断控制寄存器外部中断控制寄存器EXTINT用来设置外部中断的触发模式

236、用来设置外部中断的触发模式 。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吉林大学吉林大学外部中断请求寄存器外部中断请求寄存器EXTINTPND EINT4、EINT5、EINT6和和EINT7分享同一个中断请求源，分享同一个中断请求源，因此，中断服务程序要通过读取因此，中断服务程序要通过读取EXTINTPND寄存器来区别寄存器来区别这这4个中断源。它

237、们的中断处理程序（个中断源。它们的中断处理程序（ISR）必须在处理结）必须在处理结束时，通过将束时，通过将EXTINTPND中对应位写中对应位写1来清除该位。来清除该位。 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吉林大学吉林大学外部中断的应用外部中断的应用 例：例：有有4个按键直接与个按键直接与EXINT4-7引脚相连，配置引脚相连，配置好好I/O

238、口工作在外部中断模式下后，通过按下某个口工作在外部中断模式下后，通过按下某个按键来触发中断。按键来触发中断。I/O口设置口设置（1）对）对PG口的工作模式进行设置，让口的工作模式进行设置，让PG4PG7工工作在外部中断输入状态。因此，将作在外部中断输入状态。因此，将PG口设置在功口设置在功能能3模式下，采用语句：模式下，采用语句：rPCONG=11111111xxxxxxxxB；（2）采用内部上拉，语句为：）采用内部上拉，语句为：rPUPG=0000xxxxB；计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENC

239、E AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学外部中断触发模式设置外部中断触发模式设置 利用外部中断控制寄存器利用外部中断控制寄存器EXTINT来设置外部中来设置外部中断的触发模式。断的触发模式。采用电平触发容易引起重复触发，通常采用下降采用电平触发容易引起重复触发，通常采用下降沿或上升沿触发。沿或上升沿触发。不同触发方式的语句如下：不同触发方式的语句如下：（1）采用下降沿触发时：）采用下降沿触发时：rEXTINT=01x01x01x01xxxxxxxxxxxxxB;（

240、2）采用上升沿触发时：）采用上升沿触发时：rEXTINT=10x10x10x10xxxxxxxxxxxxxB;（3）采用边沿触发时：）采用边沿触发时：rEXTINT=11x11x11x11xxxxxxxxxxxxxB;（4）采用低电平触发时：）采用低电平触发时：rEXTINT=000000000000xxxxxxxxxxxxB; 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

241、 TECHNOLOGY吉林大学吉林大学中断寄存器设置中断寄存器设置 将将EINT4EINT7设置为设置为IRQ中断模式的语句为：中断模式的语句为：rINTCON=0x5;/非矢量中断模式，禁止非矢量中断模式，禁止FIQ中断，使能中断，使能IRQ中断中断开启中断：开启中断：rINTMSK=(BIT_GLOBAL|BIT_EINT4567)。 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 SCIENC

242、E AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学主程序参考示例主程序参考示例（1）volatilecharwhich_int0;voidTest_Eint(void)rINTCON=0x5；/禁止禁止FIQ,使能使能IRQpISR_EINT4567=(int)Eint4567lsr; /修改中断处理函数指针修改中断处理函数指针Uart_Printf(选择触发方式选择触发方式;n1.下降沿触发下降沿触发n2.上升沿触发上升沿触发n3.边沿触发边沿触发n4.低电平触发低电平触发n);rPCONG=11111111xxxxxxxxB; /工作在外部中断功能状态工作在外部中断功能状态rPUPG0000

243、xxxxB;/内部上拉使能内部上拉使能 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吉林大学吉林大学主程序参考示例主程序参考示例（2）switch(Uart_Getch()case1:rEXTINT=01x01x01x01xxxxxxxxxxxxxB;/下降沿触发下降沿触发break;case2:rEXTINT=10x10x10x10xxxxxxxxx

244、xxxxB;/上升沿触发上升沿触发break;case3:rEXTINT=11x11x11x11xxxxxxxxxxxxxB;/边沿触发边沿触发break;case4:rEXTINT=000000000000xxxxxxxxxxxxB;/低电平触发低电平触发break;default:return;Uart_Printf(请按中断键请按中断键n);RINTMSK=(BIT_GLOBAL|BIT_EINT4567);/中断使能中断使能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 TECHNOLOG

245、YCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学主程序参考示例主程序参考示例（3）While(!which_int);switch(which_int)case1:Uart_Printf(外部中断外部中断4发生了发生了n)；break;case2：Uart_Printf(外部中断外部中断5发生了发生了n);break;case4:Uart_Printf(外部中断外部中断6发生了发生了n)；break;case8:Uart_Printf(外部中断外部中断7发生了发生了n)；break;default:b

246、reak;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吉林大学吉林大学主程序参考示例主程序参考示例（4）rINTMSK=BIT_GLOBAL;/禁止中断禁止中断which_int=0;rINTCON=0x5;中断处理程序参考示例如下：中断处理程序参考示例如下：voidirq_Eint4567lsr(void)which_int=rEXTINTPND;r

247、EXTINTPND=0x0f;/清除清除EXTINTPND寄存器寄存器rl_lSPC=BIT_EINT4567; /清除清除pending_bitDelay(1000);/延时消抖延时消抖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A/D（模（模/数）转换概述数）转换概述 模数转换器：模数转换器：把电模拟量转换成为数字量的电把电模拟量转

248、换成为数字量的电路。路。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A/D转换的重要指标转换的重要指标1.1.分分辨辨率率：反反映映A/DA/D转转换换器器对对输输入入微微小小变变化化响响应应的的能能力力，通通常常用数字输出最低位用数字输出最低位(LSB)(LSB)所对应的摸拟输入的电平值表示。所对应的摸拟输入的电平值表示。 2.2.精

249、度精度: :绝绝对对精精度度：在在一一个个转转换换器器中中，对对应应于于一一个个数数字字量量的的实实际际模模拟拟输输入入电电压压和和理理想想的的模模拟拟输输入入电电压压之之差差并并非非是是一一个个常常数数。我我们们把它们之间的差的最大值，定义为把它们之间的差的最大值，定义为“绝对精度绝对精度”。 相相对对精精度度：相相对对精精度度是是指指整整个个转转换换范范围围内内，任任一一数数字字量量所所对对应应的的模模拟拟输输入入量量的的实实际际值值与与理理论论值值之之差差，用用模模拟拟电电压压满满量量程程的百分比表示。的百分比表示。 3.3.转转换换时时间间: :指指完完成成一一次次A/DA/D转转换换

250、所所需需的的时时间间，即即由由发发出出启启动动转转换换命命令令信信号号到到转转换换结结束束信信号号开开始始有有效效的的时时间间间间隔隔。转转换换时时间间的倒数称为转换速率。的倒数称为转换速率。4.4.量量程程: :量量程程是是指指所所能能转转换换的的摸摸拟拟输输入入电电压压范范围围，分分单单极极性性、双双极极性性两两种种类类型型。例例如如，单单极极性性 量量程程为为0 0+5V+5V，0 0+10V+10V；双极性；双极性 量程为量程为-5-5+5V+5V，-10-10+10V+10V。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCO

251、MPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学S3C440BX内部自带的内部自带的A/D转换器转换器 S3C440BX自带一个路自带一个路10位位A/D转换器，可以通过软件设置转换器，可以通过软件设置为为Sleep摸式，节电减少功率损失，非线性度为正负摸式，节电减少功率损失，非线性度为正负1位位.转换时间：转换时间：如果系统时钟为如果系统时钟为66MHz，比例值为，比例值为9，则，则66MHz/2(9+1)/16（完成转换至少需要（完成转换至少

252、需要16个时钟周期）个时钟周期）=206.25kHz（相当于（相当于4.85s）引脚功能：引脚功能：AIN7:0为为8路模拟输入；路模拟输入；AREFT为参考正电压，为参考正电压，AREFB为参考负电压，为参考负电压，AVCOM为模拟公共参考电压。为模拟公共参考电压。输入满刻度电压：输入满刻度电压：2.5V，因此，因此，ADC的最小分辨输入电压为的最小分辨输入电压为2.5V/210=2.4mV。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 A

253、ND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学A/D转换控制寄存器转换控制寄存器ADCCON ADCCON地址地址0x01D40000（在小模式下，以字、半字、字（在小模式下，以字、半字、字符单位存取）、符单位存取）、0x01D40002（在大模式下，以半字单位存（在大模式下，以半字单位存取）、取）、0x01D40003（在大模式下，以字符单位存取），可（在大模式下，以字符单位存取），可读写，初始值为读写，初始值为0x20。 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMP

254、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学A/D转换预分频寄存器转换预分频寄存器ADCPSR ADCPSR地址地址0x01D40004（在小模式下，以字、半字、字（在小模式下，以字、半字、字符单位存取符单位存取)、0x01D40006（在大模式下，以半字单位存取）（在大模式下，以半字单位存取）、0x01D40007（在大模式下，以字符单位存取），可读写，（在大模式下，以字符单位存取），可读写，初始值为初始值为0x00。 A/D转换数据寄存器转换

255、数据寄存器ADCDAT地址地址0x01D40008（在小模式（在小模式下，以字、半字、字符单位存取）、下，以字、半字、字符单位存取）、0x01D4000A（在大模（在大模式下，以半字单位存取）、式下，以半字单位存取）、0x01D4000B（在大模式下，以（在大模式下，以字符单位存取），可读写，初始值为字符单位存取），可读写，初始值为0x00。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 SCIEN

256、CE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学数数/模转换器的工作原理模转换器的工作原理 主要功能：主要功能：将数字量转换为模拟量。将数字量转换为模拟量。数数字字量量是是由由若若干干数数位位构构成成的的，每每个个数数位位都都有有一一定定的权。的权。所所谓谓把把一一个个数数字字量量变变为为模模拟拟量量，就就是是把把每每一一位位上上的的代代码码按按照照权权转转换换为为对对应应的的模模拟拟量量，再再把把各各位位所所对对应应的的模模拟拟量量相相加加，所所得得到到各各位位模模拟拟量量的的和和便便是是数字量所对应的模拟量。数字量所对应的模拟量。在集成电路中，通常采用型网络实现将数字量在集成电路中，通常

257、采用型网络实现将数字量转换为模拟电流，然后再用运算放大器完成模拟转换为模拟电流，然后再用运算放大器完成模拟电流到模拟电压的转换。电流到模拟电压的转换。一个数字量转换为模拟电压，需要一个数字量转换为模拟电压，需要两个环节：两个环节：（1 1）由）由D/AD/A转换器把数字量转换为模拟电流。转换器把数字量转换为模拟电流。（2 2）由运算放大器将模拟电流转换为模拟电压。）由运算放大器将模拟电流转换为模拟电压。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 SCIEN

258、CE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学数数/ /模转换器的分类模转换器的分类1.电压输出型（如电压输出型（如TLC5620）虽虽有有直直接接从从电电阻阻阵阵列列输输出出电电压压的的，但但一一般般采采用用内内置置输输出出放放大大器以低阻抗输出。器以低阻抗输出。直直接接输输出出电电压压的的器器件件仅仅用用于于高高阻阻抗抗负负载载，由由于于无无输输出出放放大大器器部分的延迟，故常作为高速部分的延迟，故常作为高速D/A转换器使用。转换器使用。2.电流输出型电流输出型(如如THS5661A)很很少少直直接接利利用用电电流流输输出出

259、，大大多多外外接接电电流流- -电电压压转转换换电电路路得得到到电压输出电压输出。当当外外接接运运算算放放大大器器进进行行电电流流电电压压转转换换时时，电电路路构构成成基基本本上上与与内内置置放放大大器器的的电电压压输输出出型型相相同同，这这时时由由于于在在D/A转转换换器器的的电电流建立时间上加入了达算放入器的延迟，使响应变慢。流建立时间上加入了达算放入器的延迟，使响应变慢。3.乘算型（如乘算型（如AD7533）在在基基准准电电压压输输入入上上加加交交流流信信号号的的，能能得得到到数数字字输输入入和和基基准准电电压输入相乘的结果而输出，称为乘算型压输入相乘的结果而输出，称为乘算型D/A转换器

260、。转换器。乘乘算算型型D/A转转换换器器一一般般不不仅仅可可以以进进行行乘乘法法运运算算，而而且且可可以以作作为为使使输输入入信信号号数数字字化化地地衰衰减减的的衰衰减减器器及及对对输输入入信信号号进进行行调调制制的调制器使用。的调制器使用。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D/A转换器的主要指标转换器的主要指标分分辩辩率率：

261、最最小小模模拟拟输输出出量量（对对应应数数字字量量仅仅最最低低位位为为1）与与最最大大量量（对对应应数数字字量量所所有有有有效效位位为为1）之比。）之比。建建立立时时间间：是是将将一一个个数数字字量量转转换换为为稳稳定定模模拟拟信信号号所所需需的的时时间间，也也可可以以认认为为是是转转换换时时间间。DA中中常常用用建建立立时时间间来来描描述述其其速速度度，而而不不是是AD中中常常用用的的转转换换速速率率。一一般般地地，电电流流输输出出DA建建立立时时间间较较短短，电电压压输出输出DA则较长。则较长。计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院ZCOMPUTER SCIENCE AND TECHNO

262、LOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学JTAG概述概述JTAG是是JointTestActionGroup的缩写，是的缩写，是IEEE1149.1标准。标准。使用使用JTAG的的优点：优点：JTAG的建立使得集成电路固的建立使得集成电路固定在定在PCB上，只通过边界扫描便可以被测试。上，只通过边界扫描便可以被测试。在在ARM7TDMI处理器中，可以通过处理器中，可以通过JTAG直接控直接控制制ARM的内部总线、的内部总线、I

263、/O口等信息，从而达到调口等信息，从而达到调试的目的。试的目的。 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吉林大学吉林大学边界扫描边界扫描JTAG调试中，边界扫描（调试中，边界扫描（Boundary-Scan）是一个很重要）是一个很重要的概念。的概念。边界扫描基本思想：边界扫描基本思想：在靠近芯片的输入输出管脚上增加一个在靠近芯片的输入输出管脚上增

264、加一个移位寄存器单元。因为这些移位寄存器单元都分布在芯片的移位寄存器单元。因为这些移位寄存器单元都分布在芯片的边界上（周围），所以被称为边界上（周围），所以被称为边界扫描寄存器边界扫描寄存器（Boundary-ScanRegisterCell）。）。当芯片处于调试状态时，这些边界扫描寄存器可以将芯片和当芯片处于调试状态时，这些边界扫描寄存器可以将芯片和外围的输入输出外围的输入输出隔离隔离。通过这些边界扫描寄存器单元，可以实现对芯片输入输出信通过这些边界扫描寄存器单元，可以实现对芯片输入输出信号的观察和控制。在正常运行状态下，这些边界扫描寄存器号的观察和控制。在正常运行状态下，这些边界扫描寄存器

265、对芯片来说是对芯片来说是透明透明的。的。芯片输入输出管脚上的边界扫描（移位）寄存器单元可以相芯片输入输出管脚上的边界扫描（移位）寄存器单元可以相互连接起来，在芯片的周围形成一个互连接起来，在芯片的周围形成一个边界扫描链边界扫描链（Boundary-ScanChain）。一般的芯片都会提供几条独立）。一般的芯片都会提供几条独立的边界扫描链，用来实现完整的测试功能。的边界扫描链，用来实现完整的测试功能。边界扫描链可以边界扫描链可以串行的输入和输出串行的输入和输出，通过相应的时钟信号和，通过相应的时钟信号和控制信号，就可以方便的观察和控制处在调试状态下的芯片。控制信号，就可以方便的观察和控制处在调试

266、状态下的芯片。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TAP（TESTACCESSPORT）在在IEEE1149.1标准里面，寄存器被分为两大类：标准里面，寄存器被分为两大类：数据寄存器数据寄存器(DR-DataRegister)和和指令寄存器指令寄存器(IR-InstructionRegister)。边界扫描链属于数据寄存。边界扫

267、描链属于数据寄存器中很重要的一种。器中很重要的一种。边界扫描链：边界扫描链：用来实现对芯片的输入输出的观察用来实现对芯片的输入输出的观察和控制。和控制。指令寄存器：指令寄存器：用来实现对数据寄存器的控制，例用来实现对数据寄存器的控制，例如：在芯片提供的所有边界扫描链中，选择一条如：在芯片提供的所有边界扫描链中，选择一条指定的边界扫描链作为当前的目标扫描链，并作指定的边界扫描链作为当前的目标扫描链，并作为访问对象。为访问对象。TAP：一个通用的端口，通过一个通用的端口，通过TAP可以访问芯片可以访问芯片提供的所有数据寄存器（提供的所有数据寄存器（DR）和指令寄存器）和指令寄存器（IR）。）。对对

268、TAP的控制通过的控制通过TAPController来完成。来完成。TAP包括包括5个信号：个信号：TCK、TMS、TDI、TDO和和TRST。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JTAG接口的主要信号接口的主要信号（1）TestClockInput(TCK)为为TAP的操作提供一个独立的、基本的时钟信号，的操作提供一个独立的、

269、基本的时钟信号，TAP的所的所有操作都是通过这个时钟信号来驱动的。有操作都是通过这个时钟信号来驱动的。（2）TestModeSelectionInput(TMS)控制控制TAP状态机的转换。通过状态机的转换。通过TMS，可以控制，可以控制TAP在不同的在不同的状态间相互转换。状态间相互转换。TMS信号在信号在TCK的上升沿有效。的上升沿有效。（3）TestDataInput(TDI)数据输入。所有要输入到特定寄存器的数据都是通过数据输入。所有要输入到特定寄存器的数据都是通过TDI接接口一位一位串行输入的（由口一位一位串行输入的（由TCK驱动）。驱动）。（4）TestDataOutput(TDO

270、)数据输出。所有要从特定的寄存器中输出的数据都是通过数据输出。所有要从特定的寄存器中输出的数据都是通过TDO接口一位一位串行输出的（由接口一位一位串行输出的（由TCK驱动）。驱动）。（5）TestResetInput(TRST)复位（初始化）。复位（初始化）。通过通过TAP接口，对接口，对DR进行访问的一般过程是：进行访问的一般过程是：1）通过）通过IR，选定一个需要访问的数据寄存器；，选定一个需要访问的数据寄存器；2）把选定的数据寄存器连接到）把选定的数据寄存器连接到TDI和和TDO之间；之间；3）由）由TCK驱动，通过驱动，通过TDI，把需要的数据输入到选定的数据寄，把需要的数据输入到选定

271、的数据寄存器中；并把选定的数据寄存器中的数据通过存器中；并把选定的数据寄存器中的数据通过TDO读出。读出。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JTAG链的工作过程链的工作过程步骤一：步骤一：JTAG处于挂起状态，处于挂起状态，JTAG的扫描单元的扫描单元并不影响设备信号的输入输出。并不影响设备信号的输入输出。步骤二：步骤二：在在

272、JTAG状态机的状态机的Capture-DR状态，把状态，把IO口上的数据捕获到口上的数据捕获到JTAG扫描单元的移位寄存扫描单元的移位寄存器上。器上。步骤三：步骤三：在在JTAG状态机的状态机的Shift-DR状态，状态，TCK的一次跳变，把数据从的一次跳变，把数据从TDI移位到移位到JTAG移位寄存移位寄存器的高位上，并从器的高位上，并从TDO输出移位寄存器的低位输出移位寄存器的低位(就是就是O3的数据的数据)。步骤四：步骤四：经过经过6个个TCK的时钟可以把整个捕获到的时钟可以把整个捕获到的的JTAG链的移位寄存器上的数据移出，并且，链的移位寄存器上的数据移出，并且，把新的数据移入把新的

273、数据移入JTAG链。链。步骤五：步骤五：在在JTAG状态机的状态机的UpdateDR状态，可状态，可以把新的数据锁定到设备的输入或者输出以把新的数据锁定到设备的输入或者输出I/O口上，口上，从而完成了一次从而完成了一次JTAG的数据更新。的数据更新。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JTAG扫描链扫描链 ARM7TDMI的的J

274、TAG宏单元宏单元(Macrocell)主要包括主要包括3条条JTAG扫描链扫描链(ScanChain)和一个和一个JTAG的控制的控制TAP状态机。状态机。ScanChain0：可以访问可以访问ARM7TDMI内核的内核的外围外围电路电路，包括数据总线。该扫描链长度为，包括数据总线。该扫描链长度为113位，具位，具体包括：数据总线的体包括：数据总线的0-31位，内核控制信号，地址位，内核控制信号，地址总线的总线的31-0位，位，EmbeddedICE-RT的控制信号。的控制信号。ScanChain1：扫描链扫描链1是是扫描链扫描链0的子集的子集，长度为，长度为33位，具体包括：数据总线的位，

275、具体包括：数据总线的0-31位、位、BREAKPT信号。扫描链信号。扫描链1比扫描链比扫描链0的长度短了很多，通过的长度短了很多，通过扫描链扫描链1可以更快的插入指令或者是数据到可以更快的插入指令或者是数据到ARM7TDMI的内部。的内部。ScanChain2：扫描链扫描链2长度为长度为38位，该扫描链是位，该扫描链是专门用来专门用来访问访问EmbeddedICE-RT内部的寄存器内部的寄存器。通。通过访问过访问EmbeddedICE-RT的内部寄存器，可以让的内部寄存器，可以让ARM7TDMI进入调试状态、设置断点、设置观察进入调试状态、设置断点、设置观察点。点。计算机科学与技术学院计算机科

276、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ARM7TDMI中通过中通过JTAG对外设的访问对外设的访问 JTAG可以对可以对ARM的内核进行控制，从而实现对的内核进行控制，从而实现对外围设备的读写。外围设备的读写。通通常常，在在ARM7TDMI处处理理器器中中，JTAG对对ARM外外围围设设备备的的访访问问是是通通过过对对JTAG扫扫描描链链1的的控控制制实现的。实现的。ARM7TDMI中中JTAG扫扫描描链链1有有33个个移移位位寄寄存存器器。其其中中前前32位位和和ARM总总线线上上的的数数据据相相连连，第第33位位是是ARM内核的内核的个控制信号。个控制信号。当当第第33位位是是0时时，表表示示ARM内内核核在在执执行行下下一一条条指指令的时候，是在令的时候，是在Debug模式下运行；模式下运行；当当第第33位位是是1时时，表表示示ARM内内核核在在执执行行下下一一条条指指令的时候，是在令的时候，是在System模式下运行。模式下运行。