嵌入式系统设计5

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1、嵌入式系统设计嵌入式系统设计信息工程学院计算机科学技术系信息工程学院计算机科学技术系 牛斗牛斗 副教授副教授第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介核心：核心：ARM920TARM920TCacheCache：6K6K指令缓存指令缓存+ +16K16K数据缓存数据缓存内部其他资源：内部其他资源： 外部存储器控制器外部存储器控制器MMUMMULCDLCD控制器控制器PWMPWM X

2、 X 5 5DMADMA通道通道X X 4 4通用通用I/OI/O口口X X 117117UART UART X X 3 3外中断外中断X 24X 24IICIIC总线控制器总线控制器ADCADC 8 8通道通道1010位位IISIIS总线控制器总线控制器SPISPI X X 2 2MMCMMC卡接口卡接口USBUSB接口接口触摸屏接口触摸屏接口电子日历时钟电子日历时钟第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C24

3、10A微处理器简介微处理器简介中断控制器：管理中断控制器：管理5555个中断源。个中断源。包括：包括：定时器：定时器：5 5个个+ +看门狗：看门狗：1 1个个UARTUART： 9 9个个SDISDI：1 1个个外部中断：外部中断：2424个个USBUSB：2 2个个DMADMA：4 4个个LCDLCD：1 1个个RTCRTC：2 2个个电池故障：电池故障：1 1个个ADCADC：2 2个个IICIIC：1 1个个SPISPI：2 2个个第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处

4、理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介RTCRTC：实时电子日历时钟实时电子日历时钟全部的时钟功能。包括：年、月、日、时、分、秒全部的时钟功能。包括：年、月、日、时、分、秒32.768KHZ32.768KHZ频率频率中断功能中断功能第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介GPIOGPIO：通用通用I/OI/O口口11

5、7117个个I/OI/O口引脚。其中口引脚。其中2424个有中断功能个有中断功能每个每个I/OI/O口引脚都有复用功能口引脚都有复用功能第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介UARTUART：通用异步串行通用异步串行I/OI/O口口3 3通道。通道。每个通道支持每个通道支持中断模式中断模式/ /DMADMA模式模式每个通道支持每个通道支持5 5、6 6、7 7、8 8数据位数据

6、位支持外时钟支持外时钟可编程波特率可编程波特率支持支持IrDAIrDA（红外通信）（红外通信）支持环回模式（可以实现自测试）支持环回模式（可以实现自测试）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介DMADMA控制器控制器：4 4通道通道每个通道支持每个通道支持：存储器存储器 存储器存储器存储器存储器 I/OI/O口口I/OI/O口口 存储器存储器I/OI/O口口 I/OI/O口口第

7、五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介A/DA/D转换器和触摸屏转换器和触摸屏通道：通道：8 8通道（多路复用）通道（多路复用）精度：精度：1010位位速度：速度：500500KSPSKSPS第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1

8、5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介LCDLCD显示器控制器显示器控制器支持扫描模式：支持扫描模式：4 4位位单扫单扫/ /双扫双扫、8 8位位单扫单扫支持显示模式：单色支持显示模式：单色 灰度（灰度（4 4级级/ /1616级）级） 彩色（彩色（256256/ /40964096色）色）支持屏幕尺寸：支持屏幕尺寸：640640 X X 480480 320 320 X X 240240 160 160 X X 160160显示缓存：显示缓存： 4 4MBMB第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C24

9、10AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介看门狗定时器看门狗定时器1616位定时器位定时器时间到之后复位时间到之后复位/ /中断中断 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介IICIIC总线接口总线接口单通道单通道串行、串行、8 8位数据、双向传输位数据、双向传输传输速

10、率：传输速率：标准模式速率：标准模式速率：100Kbit/S100Kbit/S快速模式速率：快速模式速率：400Kbit/S400Kbit/S 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介USBUSB接口接口主设备接口：主设备接口：2 2个个从设备接口：从设备接口：1 1个个标准：标准：USB1.1USB1.1标准标准 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接

11、口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C2410A微处理器简介微处理器简介SDSD接口接口兼容兼容SDSD存储卡协议存储卡协议1.01.0版版兼容兼容MMCMMC卡存储协议卡存储协议2.112.11版版接收、发送有接收、发送有FIFOFIFO缓冲缓冲 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.1 5.1.1 S3C2410AS3C24

12、10A微处理器简介微处理器简介SPISPI接口接口兼容兼容SPISPI协议协议2.112.11版版接收、发送具有接收、发送具有2 2 X X 8 8移位寄存器方式移位寄存器方式接收、发送支持中断、接收、发送支持中断、DMADMA模式模式 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.2 5.1.2 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台结构微处理器的硬件平台结构11S3C2410AS3C2410A微处理器体系结构图微处理器体系结构图（图

13、（图5-1/5-1/P146P146）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.2 5.1.2 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台结构微处理器的硬件平台结构22基于基于ARM9ARM9微处理器的嵌入式硬件平台体系结构微处理器的嵌入式硬件平台体系结构（图（图5-2/5-2/P147P147）包括：包括：11存储器部分存储器部分包括：包括：Flash Flash 负责系统启动负责系统启动/ /系统数据存储器系统数据存储器SDRAMS

14、DRAM 作为系统内存作为系统内存22人机交互接口部分人机交互接口部分包括：包括：液晶接口液晶接口键盘接口键盘接口+ +触摸屏接口触摸屏接口33I/OI/O口接口部分口接口部分包括：包括：GPIOGPIO接口接口A/DA/D、D/AD/A接口接口44总线接口部分总线接口部分包括：包括：RS-232RS-232USBUSB接口、接口、IISIIS接口等等接口等等第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.2 5.1.2 基于基于S3C2410AS3C241

15、0A微处理器的硬件平台结构微处理器的硬件平台结构S3C2410AS3C2410A微处理器的启动引导微处理器的启动引导第一级引导：第一级引导：系统复位，系统复位，CPUCPU判断引脚判断引脚OM1OM1：00状态。如果状态。如果OM1OM1：0=000=00则将则将FlashFlash中前中前4K4K内容复制到内容复制到SDRAMSDRAM中。并跳转到中。并跳转到SDRAMSDRAM去执行去执行第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.1 5.1 基于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台体系结构微处理器的硬件平台体系结构5.1.2 5.1.2 基

16、于基于S3C2410AS3C2410A微处理器的硬件平台结构微处理器的硬件平台结构S3C2410AS3C2410A微处理器的启动引导微处理器的启动引导第二级引导：第二级引导：在在FlashFlash前前4K4K一般存放一般存放Boot LoaderBoot Loader（核心部分），（核心部分），当该程序启动后，将初始化当该程序启动后，将初始化SDRAMSDRAM及及FlashFlash控制器，初始化系统总线控制器，初始化系统总线和其它接口。和其它接口。随后将随后将Boot LoaderBoot Loader其它部分复制到其它部分复制到SDRAMSDRAM中，执行中，执行Boot Loader

17、Boot Loader引导操作系统、运行其它程序。引导操作系统、运行其它程序。第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.2 5.2 存储器系统设计存储器系统设计5.2.1 5.2.1 存储器系统概述存储器系统概述1.1.存储器系统的层次结构存储器系统的层次结构2.2.高速缓存高速缓存（CacheCache）3.3.内存管理单元内存管理单元第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.2 5.2 存储器系统设计存储器系统设计5.2.2 S3C2410A5.2.2 S3C2410A的存储系统设计的存储系统设计1. 1. S3C2410AS

18、3C2410A存储器系统的特征存储器系统的特征11支持支持大端大端/ /小端小端模式（大端：高地址模式（大端：高地址高字节）高字节）22地址空间地址空间1GB1GB（256MB256MB X X 8 Bank8 Bank） 33每个每个BankBank支持支持8/16/328/16/32位数据总线位数据总线44其中：其中：固定起始地址的固定起始地址的BankBank X X 7 7 可变起始地址的可变起始地址的BankBank X X 1 155Bank0-Bank5Bank0-Bank5支持支持ROM/SRAMROM/SRAM Bank6-Bank7Bank6-Bank7支持支持ROM/SR

19、AMROM/SRAM FP/EDO/SDRAMFP/EDO/SDRAM（包括刷新、寻址）（包括刷新、寻址）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.2 5.2 存储器系统设计存储器系统设计5.2.2 S3C2410A5.2.2 S3C2410A的存储系统设计的存储系统设计1. 1. S3C2410AS3C2410A存储器系统的特征存储器系统的特征SRAMSRAM（启动）（启动）SROMSROMSROMSROMSROMSROMSROMSROMSROMSROMSROM/SDRAMSROM/SDRAMSROM/SDRAMSROM/SDRAM扩展扩展nGS1nGS1nG

20、S2nGS2nGS3nGS3nGS4nGS4nGS5nGS5nGS6nGS6nGS7nGS7128M128M128M128M128M128M128M128M128M128M可选可选可选可选使用使用FlashFlash作为启动作为启动ROMROM第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.2 5.2 存储器系统设计存储器系统设计5.2.2 S3C2410A5.2.2 S3C2410A的存储系统设计的存储系统设计2. 2. 存储器的大小端模式存储器的大小端模式当当nRESETnRESET= =“0 0”时，使用时，使用大端模式大端模式之后通过之后通过ENDIANEND

21、IAN寄存器中相应位可以重新定义存储器大小端模式寄存器中相应位可以重新定义存储器大小端模式当当nRESETnRESET= =“0 0”时，时， BANK0BANK0的总线宽度由引脚的总线宽度由引脚OM1OM1：00设置设置OM1OM1OM0OM0启动方式数据宽度启动方式数据宽度0 00 0FlashFlash启动启动0 01 11616位总线位总线1 10 03232位总线位总线1 11 1测试模式测试模式其余其余BANKBANK的总线宽度由寄存器的总线宽度由寄存器BWSCONBWSCON中相应位设置中相应位设置第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.2 5.

22、2 存储器系统设计存储器系统设计5.2.2 S3C2410A5.2.2 S3C2410A的存储系统设计的存储系统设计3. 3. 存储器地址引脚连接存储器地址引脚连接存储器地址存储器地址引脚引脚 S3C2410S3C2410引脚引脚8 8位总线位总线1616位总线位总线3232位总线位总线A0A0A0A0A1A1A2A2A1A1A1A1A2A2A3A3A2A2A2A2A3A3A4A4第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.2 5.2 存储器系统设计存储器系统设计5.2.2 S3C2410A5.2.2 S3C2410A的存储系统设计的存储系统设计4. 4. 典型系

23、统中存储器的分配情况典型系统中存储器的分配情况 存储体存储体 与存储器的接口与存储器的接口BankBank0 0FlashFlashBankBank1 1网络控制器网络控制器BankBank2 2保留保留BankBank3 3保留保留BankBank4 4保留保留BankBank5 5保留保留BankBank6 6系统内存系统内存SDRAMSDRAMBankBank7 7保留保留第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.1 5.3.1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念1.1.串行通信的基本概念（单工、半双工、双工）

24、串行通信的基本概念（单工、半双工、双工）2.2.异步通信异步通信同步：同步：起始位起始位传送单位：传送单位：字节字节数据格式：数据格式：起起始始位位 数据位数据位停停止止位位第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.1 5.3.1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念2.2.异步通信异步通信波特率：波特率：传输位数传输位数/ /秒秒异步通信接口：异步通信接口：通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）常用常用UARTUART：NS16650NS16650常用数据格式：常用数据格式：数制（二进制）数制（二进制）编码

25、：编码：ASCIIASCIISBCDICSBCDICBCDBCD第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.1 5.3.1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念3.3.RS-232-CRS-232-C通用、个人电脑配备通用、个人电脑配备（COM1COM1）4.4.RS-422RS-422平衡传输、远距离平衡传输、远距离5.5.RS-485RS-485三态的三态的RS-422RS-422，允许多机通信，允许多机通信第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计

26、5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART） FIFOFIFO发送移位发送移位 FIFOFIFO接收移位接收移位波特率发生器波特率发生器控制控制单元单元TxDnTxDnRxDnRxDn第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）与与UARTUART相关的寄存器包括：相关的寄存器包括：1 1 UARTUART线控制线控制寄存器寄存器22 UART UART控制控制寄存器寄存器33 UART UART FIFOFIFO控制控制寄存器寄

27、存器44 UART UART接收接收/ /发送状态发送状态寄存器寄存器55 UART UART错误状态错误状态寄存器寄存器66 UART UART FIFOFIFO状态状态寄存器寄存器7 7 UART UART 发送缓冲器发送缓冲器8 8 UART UART 接收缓冲器接收缓冲器99 UART UART波特率因子波特率因子寄存器寄存器第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）11UARTUART线控制线控制寄存器寄存器ULCONULCON0 0：用于用于U

28、ARTUART0 0ULCONULCON1 1：用于用于UARTUART1 1ULCONULCON2 2：用于用于UARTUART2 2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0模式模式 奇偶校验奇偶校验停止位停止位长度长度D D6 6 = = 0 0 正常模式正常模式 = = 1 1 红外模式红外模式D D5 5 = = 0 0 无校验位无校验位 = = 1 1 有校验位有校验位D D4 4D D3 3 = = 0000 奇校验奇校验 = = 0101 偶校验偶校验 = = 1010 校验位为校验位为0 0 = = 1111 校验位为校验位为

29、1 1D D1 1D D0 0 = = 0000 5 5位位 = = 0101 6 6位位 = = 1010 7 7位位 = = 1111 8 8位位D D2 2= =0 0 1 1停止位停止位/D2=/D2=1 1 2 2停止位停止位第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）22UARTUART控制控制寄存器寄存器UCONUCON0 0：用于用于UARTUART0 0UCONUCON1 1：用于用于UARTUART1 1UCONUCON2 2：用于用于U

30、ARTUART2 2D D1515 D D11 11 D D1010 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）22UARTUART控制控制寄存器寄存器D D1515 D D11 11 D D1010 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D1010 = =

31、 0 0 选择选择PCLKPCLK = = 1 1 选择选择UCLKUCLKD D9 9 = = 0 0 TxTxFIFOFIFO变空变空产生中断产生中断 = = 1 1 TxTxFIFOFIFO为空为空产生中断产生中断D D8 8 = = 0 0 RxRxFIFOFIFO进数进数产生中断产生中断 = = 1 1 RxRxFIFOFIFO有数有数产生中断产生中断D D7 7 = = 0 0 禁止禁止RxRx超时中断超时中断 = = 1 1 允许允许RxRx超时中断超时中断第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5

32、.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）22UARTUART控制控制寄存器寄存器D D1515 D D11 11 D D1010 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D6 6 = = 0 0 禁止错误中断禁止错误中断 = = 1 1 允许错误中断允许错误中断D D4 4 = = 0 0 正常工作正常工作 = = 1 1 发送发送“空号空号”信号信号D D5 5 = = 0 0 正常工作模式正常工作模式 = = 1 1 LOOPBACKLOOPBACK模式（测试）模式（测试）第五章第五章 嵌入

33、式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）22UARTUART控制控制寄存器寄存器D D1515 D D11 11 D D1010 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D3 3D D2 2 写入发送缓冲区需要资源写入发送缓冲区需要资源 = = 00 00 禁止禁止 = = 0101 中断中断 = = 1010 DMA0DMA0（UART0)/UART0)/DMA3DMA3(UART2)(U

34、ART2) = = 1111 DMA1DMA1（UART1)UART1)第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）22UARTUART控制控制寄存器寄存器D D1515 D D11 11 D D1010 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D1 1D D0 0 读接收缓冲区需要资源读接收缓冲区需要资源 = = 00 00 禁止禁止 = = 0101 中断中断 = = 10

35、10 DMA0DMA0（UART0)UART0) = = 1111 DMA1DMA1（UART1)UART1)第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）33UARTUARTFIFOFIFO控制控制寄存器寄存器UFCONUFCON0 0：用于用于UARTUART0 0UFCONUFCON1 1：用于用于UARTUART1 1UFCONUFCON2 2：用于用于UARTUART2 2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D

36、2 D1 D0D D7 7D D6 6 发送发送FIFOFIFO触发水平触发水平 = = 0000 0 0字节（空）字节（空） = = 0101 4 4字节字节 = = 1010 8 8字节字节 = = 1111 1212字节字节D D5 5D D4 4 接收接收FIFOFIFO触发水平触发水平 = = 0000 4 4字节字节 = = 0101 8 8字节字节 = = 1010 1212字节字节 = = 1111 1616字节（满）字节（满）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用

37、异步收发器（UARTUART）33UARTUARTFIFOFIFO控制控制寄存器寄存器UFCONUFCON0 0：用于用于UARTUART0 0UFCONUFCON1 1：用于用于UARTUART1 1UFCONUFCON2 2：用于用于UARTUART2 2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D2 2 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 TxFIFOTxFIFO清零清零D D1 1 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 RxFIFORxFIFO清零清零D D0 0 = = 0 0 禁止禁止FIFOFIFO = = 1 1

38、使能使能FIFOFIFO第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）44UARTUARTTx/RxTx/Rx状态状态寄存器寄存器UTRSTATUTRSTAT0 0：用于用于UARTUART0 0UTRSTATUTRSTAT1 1：用于用于UARTUART1 1UTRSTATUTRSTAT2 2：用于用于UARTUART2 2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D2 2 = = 0 0 正常正常 =

39、= 1 1 发送器空发送器空D D1 1 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 发送缓冲器空发送缓冲器空D D0 0 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 接收缓冲器满接收缓冲器满第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）55UARTUART错误状态错误状态寄存器寄存器UERSTATUERSTAT0 0：用于用于UARTUART0 0UERSTATUERSTAT1 1：用于用于UARTUART1 1UERSTATUERSTAT2 2：用于用于UAR

40、TUART2 2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D2 2 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 帧错误帧错误D D1 1 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 校验错误校验错误D D0 0 = = 0 0 正常正常 = = 1 1 溢出错误溢出错误第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）66UARTUARTFIFOFIFO状态状态寄存器寄存器D D1515 D D1010 D9 D8

41、 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D D7 7 D D4 4 TxFIFOTxFIFO中字符数目中字符数目 D D3 3 D D0 0 RxFIFORxFIFO中字符数目中字符数目D D9 =1 9 =1 TxFIFOTxFIFO满满 D D8 =1 8 =1 RxFIFORxFIFO满满第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）77UARTUART发送缓冲发送缓冲寄存器寄存器UTX

42、HUTXH0 0：用于用于UARTUART0 0UTXHUTXH1 1：用于用于UARTUART1 1UTXHUTXH2 2：用于用于UARTUART2 288UARTUART接收缓冲接收缓冲寄存器寄存器URXHURXH0 0：用于用于UARTUART0 0URXHURXH1 1：用于用于UARTUART1 1URXHURXH2 2：用于用于UARTUART2 2第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器通用异步收发器（UARTUART）99UARTUART波特率因子波特率因子寄存器寄存器

43、UBRDIVUBRDIV0 0：用于用于UARTUART0 0UBRDIVUBRDIV1 1：用于用于UARTUART1 1UBRDIVUBRDIV2 2：用于用于UARTUART2 2 UBRDIVUBRDIVn n = = （intint）（）（P PCLKCLK/ /（波特率（波特率X X1616）-1-1或者：或者：UBRDIVUBRDIVn n = = （intint）（）（U UCLKCLK/ /（波特率（波特率X X1616）-1-1第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.3 5.3 串行接口设计串行接口设计5.3.2 5.3.2 通用异步收发器

44、通用异步收发器（UARTUART）硬件连接：硬件连接：三线式三线式A A机机B B机机TxDTxD电平转换电平转换 电平转换电平转换RxDRxDRxDRxD电平转换电平转换 电平转换电平转换TxDTxDGNDGNDGNDGND第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计1.1.I/OI/O接口接口地位：地位：主机主机CPUCPU与与外部设备外部设备之间之间必要性：必要性：1CPU1CPU与外设时序配合、通信联络与外设时序配合、通信联络2CPU2CPU与外设数据格式转

45、换、匹配与外设数据格式转换、匹配3CPU3CPU负载能力负载能力第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计2.2.I/OI/O接口编址方式接口编址方式1I/O1I/O接口独立编址接口独立编址22与存储器统一编址与存储器统一编址S3C2410S3C2410采用方式采用方式22第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计3.GPIO3.GP

46、IO的原理与结构的原理与结构D DG GQ QQ QD DG GQ QQ QPORTPORTDDRDDR 引脚引脚 D0D0WR_PORTWR_PORTRD_DDRRD_DDRWR_DDRWR_DDRRD_PORTRD_PORT第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计3.GPIO3.GPIO的原理与结构的原理与结构数据方向寄存器数据方向寄存器DDRDDRn n：设定：设定I/OI/O口的方向口的方向 DDRDDRn n中中D0D0位：位：=1=1 端口的端口的D

47、0D0位为位为输出输出 =0=0端口的端口的D0D0位为位为输入输入数据端口寄存器数据端口寄存器PORTPORTn n：输出：输出：D0D0位内容确定位内容确定D0D0引脚状态引脚状态输入：输入：D0D0位内容由位内容由D0D0引脚状态确定引脚状态确定第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计3.GPIO3.GPIO的原理与结构的原理与结构对对DDRDDR和和PORTPORT的配置举例：的配置举例：将将PORTPPORTP口的口的D0D0位配置为输出位配置为输出b

48、setbsetPORTPPORTP，BITBIT0 0bsetbsetDDRPDDRP，BITBIT0 0先配置数据端口寄存器的目的：避免发生随机状态先配置数据端口寄存器的目的：避免发生随机状态第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口I/OI/O口引脚总数：口引脚总数：117117I/OI/O口介绍：口介绍：A A口：口：2323位输出位输出B B口：口：1111位输入位输入/ /输出输出C C口：口：16

49、16位输入位输入/ /输出输出D D口：口：1616位输入位输入/ /输出输出E E口：口：1616位输入位输入/ /输出输出F F口：口： 8 8位输入位输入/ /输出输出G G口：口：1616位输入位输入/ /输出输出H H口：口：1111位输入位输入/ /输出输出第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5.4 4 I/OI/O接口设计接口设计5.5.4 4. .1 1 GPIOGPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口几乎每一个引脚都是复用引脚，都可以根据需要进行设置。几乎每一个引脚都是复用引脚，都可以根据需要进行设

50、置。例如：通用例如：通用I/OI/O口口G G口（口（GPGPG0G0GPGPG15G15）GPGPG7G7（通用（通用I/OI/O口口G G口的第口的第7 7脚）脚）功能功能11：通用：通用I/OI/O口（输出）口（输出）功能功能22：通用：通用I/OI/O口（输入）口（输入）功能功能33：EINT15EINT15（外中断引脚（外中断引脚15#15#）功能功能44：SPICLK1SPICLK1（1 1号号SPISPI口的时钟引脚口的时钟引脚）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.1 GPIO5.4.1 GPI

51、O接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口通用通用I/OI/O口的应用步骤：口的应用步骤：11设置设置I/OI/O口引脚的功能口引脚的功能 写写I/OI/O口控制寄存器口控制寄存器GPGPn nCONCON22设置是否需要内部拉动设置是否需要内部拉动 写写I/OI/O口的口的PULL-UPPULL-UP寄存器寄存器 用于：引脚未使用时默认的引脚输出状态用于：引脚未使用时默认的引脚输出状态33其他设置（根据各引脚设置的功能进一步确定其他设置）其他设置（根据各引脚设置的功能进一步确定其他设置）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.

52、4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.1 GPIO5.4.1 GPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口通用通用I/OI/O口的应用步骤（续）：口的应用步骤（续）：如：被设置成外中断的引脚还要继续设置（使用）以下寄存器如：被设置成外中断的引脚还要继续设置（使用）以下寄存器11中断屏蔽寄存器：中断屏蔽寄存器：22中断控制寄存器：中断信号的类型（边沿、电平）中断控制寄存器：中断信号的类型（边沿、电平）33中断状态寄存器：中断状态寄存器：第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5

53、.4.1 GPIO5.4.1 GPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口通用通用I/OI/O口的应用步骤：口的应用步骤：11设置设置I/OI/O口引脚的功能口引脚的功能 写写I/OI/O口控制寄存器口控制寄存器GPGPn nCONCON设置设置GPGPG7G7（通用（通用I/OI/O口口G G口的第口的第7 7脚）的功能脚）的功能使用使用GPGPG GCONCON寄存器寄存器（GPGPG GCONCON每每两位两位设置设置一个一个引脚的功能）引脚的功能）D D3131 D D3030 D D1515 D D1414 D D1313 D D1212 D D1

54、111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.1 GPIO5.4.1 GPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口通用通用I/OI/O口的应用步骤：口的应用步骤：11设置设置I/OI/O口引脚的功能口引脚的功能 写写I/OI/O口控制寄存器口控制寄存器GPGPn nCONCON设置设置GPGPG7G7（通用（通用I/OI/O口口G G口的第口的第7 7脚）的功能脚）的功能使用使用GPGPG GCONCON

55、寄存器寄存器（GPGPG GCONCON每每两位两位设置设置一个一个引脚的功能）引脚的功能） D D1515 D D1414GPGPG7G7功能功能0 0 0 0通用通用I/OI/O引脚引脚（输入）（输入）0 0 1 1通用通用I/OI/O引脚引脚（输出）（输出）1 1 0 0EINTEINT15151 1 1 1SPICLKSPICLK1 1第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.1 GPIO5.4.1 GPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口通用通用I/OI/O口的应用

56、步骤：口的应用步骤：22设置是否需要内部拉动设置是否需要内部拉动 写写I/OI/O口的口的PULL-UPPULL-UP寄存器寄存器PULL-UPPULL-UP寄存器中寄存器中每一位每一位管理对应的一位引脚管理对应的一位引脚DiDi = = 1 1 禁止上拉功能禁止上拉功能 （i = 0 - Xi = 0 - X，X X = =口长度口长度-1-1） = = 0 0使用上拉功能使用上拉功能D D1515 D D1414 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0第五章第

57、五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.1 GPIO5.4.1 GPIO接口设计接口设计4.S3C24104.S3C2410的的I/OI/O口口通用通用I/OI/O口的应用步骤（续）：口的应用步骤（续）：通用通用I/OI/O口的数据存放于口的数据存放于GPnDATGPnDAT中中输出：输出： （GPGPn nDATDAT） GPIOGPIOn n引脚引脚输入：输入： （GPGPn nDATDAT） GPIOGPIOn n引脚引脚第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI

58、/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器1.1.A/DA/D转换器的分类转换器的分类2.2.A/DA/D转换器的重要指标转换器的重要指标1 1）分辨率）分辨率转换器的能力：只与位数有关。分辨率转换器的能力：只与位数有关。分辨率=1/2=1/2n n2 2）精度）精度与转换器质量有关。分为：与转换器质量有关。分为：（1 1）绝对误差）绝对误差（2 2）相对误差）相对误差3 3）转换时间：）转换时间：从启动到获得数据的时间从启动到获得数据的时间第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A

59、/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器特点：特点：11分辨率：分辨率：101

60、0位位22最大转换速度：最大转换速度： 500500KSPSKSPS33通道数：通道数：8 8其中：其中：如果使用触摸屏：如果使用触摸屏：AIN4-AIN7AIN4-AIN7用于转换触摸屏用于转换触摸屏如果未使用触摸屏：如果未使用触摸屏：AIN4-AIN7AIN4-AIN7作为普通模拟输入通道作为普通模拟输入通道第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器工作过程：工作过程：11启动启动22获取转换数据获取转换

61、数据方法包括以下几种：方法包括以下几种：（1 1）等待等待（2 2）查询查询“转换结束转换结束”标志位标志位（3 3）中断中断第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器11ADCADC控制寄存器控制寄存器ADCCONADCCOND D1515 D D1414 D D1313 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D

62、D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0D D1515 ECFLGECFLG =1=1 A/DA/D转换结束转换结束 =0=0 A/DA/D转换未结束转换未结束D D1414 PRSCENPRSCEN=1=1 使用预分频使用预分频=0=0 禁用预分频禁用预分频第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器11ADCADC控制寄存器控制寄存器ADCCONADCCON（续）（续）D D1515 D D141

63、4 D D1313 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0D D1313-D-D6 6：预分频系数预分频系数（0-2550-255）A/DA/D转换频率转换频率 = GLCK/(= GLCK/(分频系数分频系数+1+1）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器1

64、1ADCADC控制寄存器控制寄存器ADCCONADCCON（续）（续）D D5 5-D-D3 3：通道选择位通道选择位000000 AIN AIN0 0111111 AIN AIN7 7D D2 2 = = 0 0 正常工作模式正常工作模式 = = 1 1 待机模式待机模式D D1515 D D1414 D D1313 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/O

65、I/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器11ADCADC控制寄存器控制寄存器ADCCONADCCON（续）（续）D D1 1：读操作允许位读操作允许位 0 0 禁止读操作禁止读操作 1 1 允许读操作允许读操作D D0 0 = = 0 0 = = 1 1 启动启动A/DA/D转换转换D D1515 D D1414 D D1313 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1

66、1 D D0 0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器22ADCADC数据寄存器数据寄存器0 0 ADCDATADCDAT0 0D15D15：触摸屏点击状态触摸屏点击状态 0 0 按下按下（触笔点击）（触笔点击） 1 1 抬起抬起（触笔抬起）（触笔抬起）D14 = D14 = 0 0 正常转换方式正常转换方式 = = 1 1 自动测量自动测量触摸屏方式触摸屏方式D D1515 D D1414 D D131

67、3 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器22ADCADC数据寄存器数据寄存器0 0 ADCDATADCDAT0 0（续）（续）D D1313D D1212：0000 01 01 手动手动测量测量X X坐标位置坐标位置 1

68、0 10 手动手动测量测量Y Y坐标位置坐标位置 11 11 中断模式中断模式D D9 9-D-D0 0 转换数据转换数据 触摸屏触摸屏X X坐标位置数据坐标位置数据或或正常正常A/DA/D转换数据转换数据D D1515 D D1414 D D1313 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.4 5.4 I/OI/O接口设计接口设计5.4.2 A/D5.4.2 A/D转换器转换

69、器3.3.ARMARM自带的自带的1010位位A/DA/D转换器转换器33ADCADC数据寄存器数据寄存器1 1 ADCDATADCDAT1 1D D9 9-D-D0 0 转换数据转换数据 触摸屏触摸屏Y Y坐标位置数据坐标位置数据D D1515 D D1414 D D1313 D D1212 D D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0D D1515-D-D1212：同同ADCDATADCDAT0 0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设

70、计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.1 LCD5.5.1 LCD和触摸屏接口设计和触摸屏接口设计1.1.液晶显示器基本知识液晶显示器基本知识第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.1 LCD5.5.1 LCD和触摸屏接口设计和触摸屏接口设计1.1.液晶显示器基本知识液晶显示器基本知识液晶液晶LCDLCD分类分类11 TNTN型：型： T Twisted wisted N Nematicematic22 STNSTN型：型：S Super uper T Twisted wisted N Nematicem

71、atic33 TFTTFT型：型：T Thin hin F Film ilm T TransistorransistorS3C2410S3C2410ARMARM的的LCDLCD控制器支持：控制器支持：STNSTN型型/ /TFTTFT型型其余特点（本其余特点（本PPTPPT第第9 9页）页）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.1 LCD5.5.1 LCD和触摸屏接口设计和触摸屏接口设计2.2.LCDLCD的控制方法的控制方法LCDLCD模块种类模块种类11内部带有驱动电路的内部带有驱动电路的LCDLCD显示模块显

72、示模块优点：优点：便于与单片机接口便于与单片机接口缺点：缺点：体积大、成本高体积大、成本高适用：简易型单片机适用：简易型单片机22单独的单独的LCDLCD显示器（屏）显示器（屏）优点：优点：体积小、成本低体积小、成本低缺点：缺点：需要额外的驱动电路需要额外的驱动电路适用：适用：适用于带有适用于带有LCDLCD驱动电路的处理器（如：驱动电路的处理器（如：S3C2410S3C2410）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.1 LCD5.5.1 LCD和触摸屏接口设计和触摸屏接口设计2.2.LCDLCD的控制方法的控制方

73、法11总线驱动方式总线驱动方式数据总线：数据总线：D7-D0D7-D0控制总线：控制总线：CSCS、E E、WEWE、RDRD、A0A0。微处理器通过：微处理器通过：数据总线数据总线送出地址、命令、数据送出地址、命令、数据控制总线控制总线使能使能LCDLCD模块、选择内部单元模块、选择内部单元第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.1 LCD5.5.1 LCD和触摸屏接口设计和触摸屏接口设计2.2.LCDLCD的控制方法的控制方法22控制器扫描方式控制器扫描方式将显示缓存中的数据扫描到将显示缓存中的数据扫描到LCDL

74、CD。支持：灰度：单色、支持：灰度：单色、2 2级、级、4 4级、级、8 8级灰度级灰度彩色：彩色：2424位彩色位彩色由微处理器自己发出由微处理器自己发出接口时间接口时间、刷新速率刷新速率等控制信号等控制信号通过对内部寄存器编程序实现通过对内部寄存器编程序实现第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 触摸屏接口设计触摸屏接口设计1.1.触摸屏原理触摸屏原理常用电阻触摸屏常用电阻触摸屏工作原理：触点接触导电，形成分压工作原理：触点接触导电，形成分压Xi=LxXi=Lx* *ViVi/ /VxVxLx:

75、Lx: 水平方向长度水平方向长度ViVi：触点电压触点电压VxVx：水平方向施加电压水平方向施加电压YjYj=Ly=Ly* *VjVj/ /VyVyLy: Ly: 垂直方向长度垂直方向长度VjVj：触点电压触点电压VyVy：垂直方向施加电压垂直方向施加电压第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 触摸屏接口设计触摸屏接口设计1.1.触摸屏原理触摸屏原理将电压将电压VxVx、VyVy送送A/DA/D转换器输入端，通过转换获得数值。转换器输入端，通过转换获得数值。2.2.触摸屏的控制触摸屏的控制适用于简易型

76、单片机。需要扩充器件适用于简易型单片机。需要扩充器件3.3.触摸屏与显示器的配合触摸屏与显示器的配合第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 键盘键盘接口设计接口设计键盘：键盘：嵌入式系统重要的输入设备（标准设备）嵌入式系统重要的输入设备（标准设备）特点：特点：矩阵式键盘矩阵式键盘（4X44X4）、（6X66X6）。键盘接口方案：键盘接口方案：11专用键盘处理芯片专用键盘处理芯片22通用通用I/OI/O口口+ +扫描处理软件扫描处理软件（常用）（常用）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统

77、硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 键盘键盘接口设计接口设计键盘模块特征键盘模块特征11扫描扫描4 X 44 X 4矩阵键盘排列矩阵键盘排列22结合结合uCuC/OS-II/OS-II构成一个消息队列，向主任务发送消息。构成一个消息队列，向主任务发送消息。33支持自动重复输入支持自动重复输入44跟踪一个键被按下多少时间跟踪一个键被按下多少时间55允许允许4 X 44 X 4矩阵式键盘的任意组合按键矩阵式键盘的任意组合按键第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.

78、2 键盘键盘接口设计接口设计问题：问题：11按键抖动处理按键抖动处理硬件消除抖动硬件消除抖动软件消除抖动（延迟）软件消除抖动（延迟）22按键识别按键识别单键单线式单键单线式矩阵式矩阵式第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 键盘键盘接口设计接口设计PA3+5V+5VPA2PA1PA0PC3PC2PC1PC0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 键盘键盘接口设计接口设计1.1.矩阵键盘扫描算法矩阵键盘扫描算法

79、11所有行强制送所有行强制送“0”0” 无键按下：列读入为全无键按下：列读入为全“1”1”有键按下：列读入不为全有键按下：列读入不为全“1” - 1” - 转转2222各行依次送各行依次送“0”0” 各列为全各列为全“1”1” - -此行无键按下此行无键按下各列不为全各列不为全“1”1” - -此行有键按下此行有键按下 - - 转转3333判断列号判断列号44键抖动和重复按键处理键抖动和重复按键处理第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 键盘键盘接口设计接口设计2.2.键盘扫描程序的实现键盘扫描程序的

80、实现U16 U16 GetScanKeyGetScanKey（）（） U16U16 key key；U8U8 i i，temptemp；for(ifor(i=1=1；i0x10i0x10；i=1) i=1) /0x01/0x01、0x020x02、0x040x04、0x080x08rPDATDrPDATD|=0xf|=0xf；/ / rPDATDrPDATD rPDATDrPDATD| |0xf0xfrPDATDrPDATD&=i&=i；/ / rPDATDrPDATD rPDATDrPDATD& &i ikey=4key=4OSTimeDlyOSTimeDly（1 1）；）；/延迟延迟第五章

81、第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.5 5.5 人机交互接口人机交互接口5.5.2 5.5.2 键盘键盘接口设计接口设计2.2.键盘扫描程序的实现键盘扫描程序的实现U16 U16 GetScanKeyGetScanKey（）（） （续）（续） temp = temp = rPDATDrPDATD；key |=key |=（temptemp4 4）；）； return keyreturn key； 全部程序清单（以全部程序清单（以GetScanKeyGetScanKey（）（） 函数函数为中心）为中心）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与

82、接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识1.1.传输编码传输编码2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCS 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500字节字节 可选可选 3232位位 PRPR：同步位同步位 用于收发双方时钟的同步。用于收发双方时钟的同步。5656位的位的1010101010101010组成组成第五章第五章 嵌入式系统

83、硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSSDSD：分隔位分隔位 表示之后是数据而不是时钟。表示之后是数据而不是时钟。8 8位的位的1010101010101111 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500字节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌

84、入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSDADA：目的地址目的地址 表示本帧传送给哪个网卡。如为表示本帧传送给哪个网卡。如为FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF，则为广播地址。，则为广播地址。 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500

85、字节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSSASA：源地址源地址 表示本帧是哪个网卡发出的。发送端的网卡地址。表示本帧是哪个网卡发出的。发送端的网卡地址。 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500字

86、节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSTYPETYPE：数据类型数据类型 例如：例如： 0800H0800H表示为表示为IPIP协议包协议包0806H0806H表示为表示为ARPARP协议包协议包 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位

87、位 1616位位 =1,500=1,500字节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSDATADATA：数据数据 以太网规定：包括以太网规定：包括DADA、SASA、TYPETYPE、DATADATA不能超过不能超过1 1，514514字节字节 565

88、6位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500字节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSPDAPDA：填充位填充位 以太网规定：包括以太网规定：包括DADA、SASA、TYPETYPE不能小于不能小于6060字

89、节。字节。 不足部分由不足部分由PDAPDA填充填充 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500字节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧 PRPR SDSD DADA SASA TYPETYPE DATADATA PDAPDA FCSFCSFCSFCS：校验位校验位 3232位位CRCCRC检验码自动

90、计算产生检验码自动计算产生 5656位位 8 8位位 4848位位 4848位位 1616位位 =1,500=1,500字节字节 可选可选 3232位位 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识2.2.802.3 MAC802.3 MAC层的帧层的帧以太网传输特点：以太网传输特点：11所有数据从低位开始传输，采用曼彻斯特编码所有数据从低位开始传输，采用曼彻斯特编码22以太网采用冲突检测以太网采用冲突检测- -避退算法避退算法33以太网数据

91、段长度：以太网数据段长度：6060字节字节-1 1，514514字节之间字节之间44以太网地址包括：以太网地址包括：广播广播地址地址组播组播地址地址本身本身地址地址55以太网网卡有唯一的地址码以太网网卡有唯一的地址码第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识3 3. .在嵌入式系统中主要处理的以太网协议在嵌入式系统中主要处理的以太网协议TCP/IPTCP/IP协议的分层协议的分层分分 层层每层上的协议每层上的协议应用层应用层 BSDBSD套

92、接字套接字传输层传输层 TCPTCP、UDPUDP网络层网络层 IPIP、APRAPR、ICMPICMP、IGMPIGMP 数据链路层数据链路层 IEEE802.3IEEE802.3物理层物理层第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识3 3. .在嵌入式系统中主要处理的以太网协议在嵌入式系统中主要处理的以太网协议11 ARPARP协议：实现协议：实现网络层地址网络层地址（3232位）和位）和 数据链路层地址数据链路层地址（4848位）之间

93、的转换。位）之间的转换。22 ICMPICMP协议：用于在协议：用于在IPIP层传输控制信息层传输控制信息33 IPIP协议：协议： 网络层核心协议。不可靠、无连接协议网络层核心协议。不可靠、无连接协议 不可靠：有冲突就丢弃不可靠：有冲突就丢弃 无连接：每一数据包完全独立无连接：每一数据包完全独立44 TCPTCP协议：协议： 面向连接的、可靠的传输层协议（确认、实时）面向连接的、可靠的传输层协议（确认、实时）55 UDPUDP协议：协议： 无连接、不可靠的传输层协议无连接、不可靠的传输层协议第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络

94、接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识3 3. .在嵌入式系统中主要处理的以太网协议在嵌入式系统中主要处理的以太网协议端口：端口：1-2551-255：TCP/IPTCP/IP协议使用协议使用256-1023256-1023：UNIXUNIX服务使用服务使用1024-50001024-5000： 临时应用临时应用第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识3 3. .在嵌入式系统中主要

95、处理的以太网协议在嵌入式系统中主要处理的以太网协议数据变化情况：数据变化情况：用户数据用户数据用户数据用户数据用户协议用户协议应用数据应用数据用户数据用户数据用户协议用户协议TCPTCP首部首部TCPTCP段段用户数据用户数据用户协议用户协议TCPTCP首部首部IPIP数据报数据报IPIP首部首部用户数据用户数据用户协议用户协议TCPTCP首部首部MACMAC帧帧IPIP首部首部MACMAC协议协议第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接口的基本知识

96、4 4. .网络编程接口网络编程接口BSDBSD套接字套接字（SocketsSockets）是使用最广泛的网络程序编程办法是使用最广泛的网络程序编程办法SocketsSockets分为：分为：流流SocketsSockets：提供可靠性的双向数据传输（用于提供可靠性的双向数据传输（用于TCPTCP协议）协议）数据数据SocketsSockets提供不可靠的连接（用于提供不可靠的连接（用于UDPUDP协议）协议）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.1 5.6.1 以太网以太网接口的基本知识接

97、口的基本知识4 4. .网络编程接口网络编程接口BSDBSD套接字套接字（SocketsSockets）使用步骤：使用步骤：11创建创建SocketsSockets：22绑定绑定SocketsSockets：与与IPIP、TCPTCP、UDPUDP端口绑定端口绑定33使用使用SocketsSockets：发送、接收、等待发送、接收、等待44关闭关闭SocketsSockets：一次网络通信终止：一次网络通信终止第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.2 5.6.2 嵌入式嵌入式以太网以太网接口

98、的实现接口的实现1 1嵌入式处理器嵌入式处理器+ +网卡芯片网卡芯片（RTL8019ARTL8019A） RTL8019ARTL8019A是与是与NE2000NE2000兼容的网卡，软件设计的时候，可以参考一些兼容的网卡，软件设计的时候，可以参考一些开放源码的驱动程序。比如：开放源码的驱动程序。比如：LinuxLinux相关的驱动程序。相关的驱动程序。2 2带有以太网络接口的嵌入式处理器如：带有以太网络接口的嵌入式处理器如：S3C4510S3C4510第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.3

99、 5.6.3 基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口芯片的设计网络接口芯片的设计嵌入式处嵌入式处理器理器S3C2410S3C241010Mbps10Mbps以太网芯片以太网芯片网卡隔离网卡隔离变压器变压器RJ45RJ45接口接口第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.3 5.6.3 基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口芯片的设计网络接口芯片的设计在嵌入式系统中，系统的精简一直是一个主要的原则。在嵌入式系统中，系统的精简一直是一个主要

100、的原则。RTL8019ASRTL8019AS作为作为个人电脑个人电脑网卡时：网卡时：需要一片需要一片EEPROMEEPROM（93469346）作为配置存储器，来存放通信的端口作为配置存储器，来存放通信的端口地址、中断地址、网卡的物理地址、工作模式、制造厂商等信息。地址、中断地址、网卡的物理地址、工作模式、制造厂商等信息。RTL8019ASRTL8019AS作为作为嵌入式系统嵌入式系统网卡时：网卡时：尽量使用默认配置、使用引脚连线。尽量使用默认配置、使用引脚连线。不使用这片不使用这片EEPROMEEPROM（93469346）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设

101、计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.3 5.6.3 基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口芯片的设计网络接口芯片的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化RTL8019RTL8019支持支持即插即用即插即用模式。模式。但是在嵌入式系统中，配置但是在嵌入式系统中，配置RTL8019RTL8019为：为：非即插即用非即插即用模式。模式。特点：固定的中断特点：固定的中断 固定的端口地址固定的端口地址可以通过外部引脚的设置，使系统上电复位时自动配置起来。可以通过外部引脚的设置，使系统上电复位时自动配置起来。第五

102、章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5.6 5.6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.3 5.6.3 基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口芯片的设计网络接口芯片的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化同一个端口：同一个端口：11在不同页面下对应不同的寄存器。在不同页面下对应不同的寄存器。22在同一个页面不同的操作可能对应不同的寄存器。在同一个页面不同的操作可能对应不同的寄存器。如：如：0 0页页1 1页页2 2页页 3 3页页 R RW W R/WR/W R R R WR W端口地址端

103、口地址01H01H CLDA0 PSTART PAR0 PSTART 9346CRCLDA0 PSTART PAR0 PSTART 9346CR页面的选择通过页面的选择通过CRCR寄存器的寄存器的D7D7、D6D6来选择。来选择。第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化第第0 0页：读页：读地址地址00H00H：CRCR 命令命令寄存器寄

104、存器： 选择寄存器页、使能选择寄存器页、使能/ /禁止远程禁止远程DMADMA地址地址01H01H：CLDA0CLDA0本地本地DMADMA当前地址当前地址寄存器寄存器地址地址02H02H：CLDA1CLDA1本地本地DMADMA当前地址当前地址寄存器寄存器地址地址03H03H：BNRYBNRY边界边界寄存器寄存器：指向待读页地址指向待读页地址地址地址04H04H：TSRTSR发送状态发送状态寄存器寄存器：发送是否结束发送是否结束/ /成功成功地址地址05H05H：NCRNCR冲突数冲突数寄存器寄存器：记录冲突次数记录冲突次数地址地址06H06H：FIFOFIFOFIFOFIFO内容。内容。地

105、址地址07H07H：ISRISR中断状态中断状态寄存器寄存器：发送发送/ /接收接收/ /错误状态错误状态第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化第第0 0页：读页：读（续）（续）地址地址08H08H：CRDA0CRDA0远程远程DMADMA当前地址当前地址寄存器寄存器地址地址09H09H：CRDA1CRDA1远程远程DMADMA当前地址

106、当前地址寄存器寄存器地址地址0AH0AH：8019ID08019ID0本卡身份码本卡身份码寄存器寄存器地址地址0BH0BH：8019ID18019ID1本卡身份码本卡身份码寄存器寄存器地址地址0CH0CH：RSRRSR接收状态接收状态寄存器寄存器地址地址0DH0DH：CNTR0CNTR0帧队列错误计数帧队列错误计数寄存器寄存器地址地址0EH0EH：CNTR1CNTR1CRCCRC错误计数器错误计数器寄存器寄存器地址地址0FH0FH：CNTR2CNTR2丢失包计数器丢失包计数器寄存器寄存器第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计

107、嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化第第0 0页：写页：写地址地址00H00H：CRCR 命令命令寄存器寄存器：选择寄存器页、使能：选择寄存器页、使能/ /禁止远程禁止远程DMADMA地址地址01H01H：PSATRTPSATRT接收开始页接收开始页寄存器寄存器：存放接收开始页地址：存放接收开始页地址地址地址02H02H：PSTOPPSTOP接收结束页接收结束页寄存器寄存器：存放接收结束页地址：存放接收结束页地址地址地址03H03H：BNR

108、YBNRY边界边界寄存器寄存器：指向待读页地址指向待读页地址地址地址04H04H：TPSRTPSR发送开始页发送开始页寄存器寄存器：发送开始页页地址：发送开始页页地址地址地址05H05H：TBCR0TBCR0发送字节发送字节计数器计数器地址地址06H06H：TBCR1TBCR1发送字节发送字节计数器计数器地址地址07H07H：ISRISR：中断状态中断状态寄存器寄存器：发送发送/ /接收接收/ /错误状态错误状态 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL

109、8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化第第0 0页：写（续）页：写（续）地址地址08H08H：RSAR0RSAR0远程远程DMADMA起始地址寄存器起始地址寄存器地址地址09H09H：RSAR1RSAR1远程远程DMADMA起始地址寄存器起始地址寄存器地址地址0AH0AH：RBCR0RBCR0远程远程DMADMA自动增加计数器自动增加计数器地址地址0BH0BH：RBCR1RBCR1远程远程DMADMA自动增加计数器自动增加计数器地址地址0CH0CH：RSRRSR接收状态寄存器。接收状态寄存器。地址地址0DH0DH：

110、TCRTCR传输配置寄存器。传输配置寄存器。 如：如：CRCCRC产生条件、自动传输、冲突消除使能产生条件、自动传输、冲突消除使能地址地址0EH0EH：DCRDCR数据配置寄存器。数据配置寄存器。 如：如：FIFOFIFO选择、远程选择、高位位置选择、远程选择、高位位置地址地址0FH0FH：IMRIMR中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.R

111、TL8019AS的初始化的初始化第第1 1页：页：地址地址00H00H：CRCR地址地址01H-06H01H-06H：PAR0-PAR5PAR0-PAR5MACMAC地址地址寄存器寄存器地址地址07H07H：CURRCURR当前页页当前页页寄存器寄存器地址地址08H-0FH08H-0FH：MAR0-MAR7MAR0-MAR7组播地址组播地址寄存器寄存器-第第2 2页：页：与第与第0 0页相同页相同第第3 3页：页：配置配置EEPROM EEPROM 93469346专用，嵌入式系统一般不用专用，嵌入式系统一般不用第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6

112、 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化RTL8019RTL8019页面切换函数页面切换函数void void EtherSetRegPageEtherSetRegPage（char char pagenumberpagenumber） pagenumberpagenumber=6=6； Ethernet_Ethernet_RegReg0000=0x22| =0x22| pagenumberpagenumber； 第五

113、章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化RTL8019RTL8019页面切换函数页面切换函数void void EtherSetRegPageEtherSetRegPage（char char pagenumberpagenumber） pagenumberpagenumber=6=6； /pagenumberpagenumber为为0000

114、、0101、1010、1111之一之一 /即：即：0000000000000000 000000 0000001111； /=6=6后变为：后变为：0000000000 - 000000 - 1111000000000000 Ethernet_ Ethernet_RegReg0000= =0 0x x2222| | pagenumberpagenumber； /EthernetEthernet_ _Reg00Reg00： 为为CRCR寄存器寄存器第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.

115、3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化11 RTL8019 RTL8019页面切换函数页面切换函数命令寄存器命令寄存器CRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D5 D4 D3 D2 D1 D0 页面号码页面号码 传送方式传送方式 发送发送 开始开始 停止停止 状态状态 执行执行 执行执行RD2 RD1 RD0RD2 RD1 RD0 = = 0 00000 禁用禁用DMADMA= =011011 发送数据包发送数据包 = = 0 00 0

116、1 1 远程远程DMADMA读读= =1*1*结束结束/ /完成远程完成远程 = = 01010 0 远程远程DMADMA写写DMADMA操作操作PS1PS1PS0PS0RD2RD2RD1RD1RD0RD0TXPTXPSTASTASTPSTP第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化11 RTL8019 RTL8019页面切换函数页面切换函

117、数命令寄存器命令寄存器CRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D5 D4 D3 D2 D1 D0 页面号码页面号码 传送方式传送方式 发送发送 开始开始 停止停止 状态状态 执行执行 执行执行TXPTXP：=1=1 正在发送数据包正在发送数据包 STASTA STP STP =0=0 发送数据包完毕发送数据包完毕/ /终止终止 1 01 0开始执行命令开始执行命令 0 10 1停止执行命令停止执行命令PS1PS1PS0PS0RD2RD2RD1RD1RD0RD0TXPTXPSTASTASTPSTP第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统

118、硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化11 RTL8019 RTL8019页面切换函数页面切换函数命令寄存器命令寄存器CRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D5 D4 D3 D2 D1 D0 页面号码页面号码 传送方式传送方式 发送发送 开始开始 停止停止 状态状态 执行执行 执行执行0 0x x22 = 0022 = 001001000

119、 01 10 0 RD2 RD1 RD0RD2 RD1 RD0 = = 100100 结束远程结束远程DMADMA操作操作 STASTA = = 1 1 开始执行命令开始执行命令PS1PS1PS0PS0RD2RD2RD1RD1RD0RD0TXPTXPSTASTASTPSTP第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化嵌入式处嵌入式处理器理器S

120、3C2410S3C241010Mbps10Mbps以太网芯片以太网芯片网卡隔离网卡隔离变压器变压器RJ45RJ45接口接口远程远程DMADMA本地本地DMADMA第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码初始化代码/初始化初始化数据配置寄存器数据配置寄存器Ethernet_Ethernet_Re

121、gReg0000= =0 0x x2121；/停止执行命令停止执行命令Ethernet_Ethernet_RegReg0e0e= =0 0x xc9c9；/配置配置DCRDCRtemp=temp=Ethernet_Reset_RegEthernet_Reset_Reg；DelayDelay（1 1）；）；Ethernet_Reset_RegEthernet_Reset_Reg = temp = temp；/复位复位80198019DelayDelay（100100）；）；第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络

122、接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化数据配置寄存器数据配置寄存器DCRDCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 FIFO FIFO选择选择 远程远程 回环回环 DMA DMA 字节字节 传输传输 自动自动 选择选择 长度长度 顺序顺序 长度长度 初始化初始化Ethernet_Ethernet_RegReg0e0e= =0xc90xc9；/配置配置DCRDCR/0xC90xC9

123、= = 1 110100 01 10 00 01 1 X XFT1FT1FT0FT0ARMARMLSLSLASLASBOSBOSWTSWTS第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化数据配置寄存器数据配置寄存器DCRDCR各位含义（续）：各位含义（续）： D7D7 D6 D6 D5 D4 D3 D2 D5 D4 D3 D2 D1 D1 D0

124、 D0 FT1 FT0FT1 FT0 = 10 = 10 /选择选择FIFOFIFO的工作方式的工作方式 ARMARM = 1= 1 /选择不发送命令包选择不发送命令包 LS LS = 1= 1/普通模式普通模式（不回环）（不回环） LASLAS = 0 = 0 /1616位位DMA DMA BOSBOS = 0= 0 /高字节在前高字节在前 WTS WTS = 1= 1 /字为单位传输字为单位传输 X XFT1FT1FT0FT0ARMARMLSLSLASLASBOSBOSWTSWTS第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌

125、入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）/初始化初始化配置寄存器（配置寄存器（关闭配置寄存器关闭配置寄存器EEPROMEEPROM93469346）因为嵌入式系统要求简化结构、配置。所以不使用因为嵌入式系统要求简化结构、配置。所以不使用EEPROMEEPROM93469346Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0 0x xe1e1；/选中第选中第3 3页

126、页Ethernet_Ethernet_RegReg0101= =0 0x xc0c0；/第第3 3页的页的0101地址地址第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计6 66 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计6.6.36.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）/停止停止80198019Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0 0x x2121；

127、/选中选中CRCR、停止、非、停止、非DMADMAEthernet_Ethernet_RegReg0b0b= =0 0x x0 0；/清除远程清除远程DMADMA计数器计数器MSBMSBEthernet_Ethernet_RegReg0a0a= =0 0x x0 0；/清除远程清除远程DMADMA计数器计数器LSBLSBforfor（i=0i=0；i i 0xfff0xfff，i+i+） temp = Ethernet_temp = Ethernet_RegReg0707；/读取读取ISRISR内容内容ifif（temp temp & & RTL8019_ISR_RSTRTL8019_ISR_

128、RST） /如果复位成功如果复位成功 Ethernet_Ethernet_RegReg07=07=temptemp；/在在ARMARM中中复位复位属于属于异常异常 breakbreak；/复位成功复位成功标志标志在在 /中断状态中断状态寄存器寄存器中中delaydelay（200200）；）； 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22

129、 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）/如果超时没有收到如果超时没有收到80198019的复位信号，表示的复位信号，表示80198019有问题有问题ifif（i i = 0xfff 0xfff） /如果复位成功如果复位成功i i 0xfff0xfff Uart_PrintfUart_Printf（”Reset Reset RTL8019RTL8019 Fail.n Fail.n”）；）； returnreturn； /连接在串行口连接在串行口UartUart的显示器是标准的输出设备的显示器是标准的输出设备第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接

130、口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）Ethernet_Ethernet_RegReg0 0d d= =0 0x xe2e2；/设置设置TCRTCR：开始回环模式：开始回环模式Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0 0x x2121；/将将CRCR设置为：启动、非设置为：启动、非DMADMA方式方式Dela

131、yDelay（2000020000）；）；/延时延时TCRTCR：传输配置：传输配置寄存器（寄存器（地址：地址：0D0DH/H/写操作写操作） D7D7 D6 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D5 D4 D3 D2 D1D0D0 X XOFSTOFSTATDATDL LB1B1LB2LB2CRCCRC X X X X第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL801

132、9AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） TCRTCR：传输配置：传输配置寄存器寄存器 D7D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X XOFSTOFSTATDATDL LB1B1LB2LB2CRCCRC X X X XOFSTOFST：=1 =1 消除冲突功能消除冲突功能使能使能 LB1 LB2LB1 LB2 模式模式 = =0 0 消除冲突功能消除冲突功能禁用禁用0 00 0普通普通模式模式ATDATD： =1 =1 组播组播模式模式0 01 1内部回环内部回环模式模式=0 =0 普通普通模

133、式模式1 10 0外部回环外部回环模式模式1 11 1外部回环外部回环模式模式第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） TCRTCR：传输配置：传输配置寄存器寄存器 D7D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X XOFS

134、TOFSTATDATDL LB1B1LB2LB2CRCCRC X X X XCRCCRC：=1 =1 不发生不发生CRCCRC码码 Ethernet_Ethernet_RegReg0d0d= =0 0x xe2e2；/1111110 00 001010 0 = =0 0 发生发生CRCCRC码码 /禁用冲突检测功能禁用冲突检测功能/组播模式组播模式/内部回环模式内部回环模式*/使用使用CRCCRC码码第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASR

135、TL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）Ethernet_Ethernet_RegReg0 0d d= =0 0x xe2e2；/设置设置TCRTCR：开始回环模式：开始回环模式Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0 0x x2121；/将将CRCR设置为：启动、结束设置为：启动、结束DMADMA方式方式DelayDelay（2000020000）；）；/延时延时第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 5

136、6 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0 0x x2121；/选中选中CRCR、停止、非、停止、非DMADMAtemp = Ethernet_temp = Ethernet_RegReg0000ifif（ temp &= 0x21temp &= 0x21）!=0x21!=0x21/读

137、写读写EthernetEthernet_ _RegReg0000不一致不一致 Uart_PrintfUart_Printf（”Reset Reset RTL8019RTL8019 Fail.n Fail.n”）；）； returnreturn； 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初

138、始化代码（续）配置配置80198019的寄存器（续）的寄存器（续）Ethernet_Ethernet_RegReg0e0e= =0x490x49；/数据配置数据配置寄存器寄存器DCRDCR设置设置Ethernet_Ethernet_RegReg0b0b= =0x00x0；/清除远程清除远程DMADMA计数器计数器Ethernet_Ethernet_RegReg0a0a= =0x00x0；/清除远程清除远程DMADMA计数器计数器Ethernet_Ethernet_RegReg0c0c= =0x040x04；/接收配置接收配置寄存器寄存器RCRRCR设置设置Ethernet_Ethernet_R

139、egReg0d0d= =0x020x02；/发送配置发送配置寄存器寄存器TCRTCR设置设置第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化数据配置寄存器数据配置寄存器DCRDCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 FIFO FIFO选择选择 远程远程 回环回环 DM

140、A DMA 字节字节 传输传输 自动自动 选择选择 长度长度 顺序顺序 长度长度 初始化初始化Ethernet_Ethernet_RegReg0e0e= =0x490x49；/配置配置DCRDCR/0x490x49 = = 0 010100 01 10 00 01 1 X XFT1FT1FT0FT0ARMARMLSLSLASLASBOSBOSWTSWTS第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.

141、RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化数据配置寄存器数据配置寄存器DCRDCR各位含义（续）：各位含义（续）： D7D7 D6 D6 D5 D4 D3 D2 D5 D4 D3 D2 D1 D1 D0 D0 FT1 FT0FT1 FT0 = 10 = 10 /选择选择FIFOFIFO的工作方式的工作方式 ARMARM = 1= 1 /选择不发送命令包选择不发送命令包 LS LS = 1= 1/普通模式普通模式（不回环）（不回环） LASLAS = 0 = 0 /1616位位DMA DMA BOSBOS = 0= 0 /高字节在前高字节在前 WTS WTS = 1= 1 /字为单

142、位传输字为单位传输 X XFT1FT1FT0FT0ARMARMLSLSLASLASBOSBOSWTSWTS第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPR

143、O AM AM ABAB ARARSEPSEPMONMON：监测模式设置监测模式设置 = 1= 1 只检查地址、只检查地址、CRCCRC，不存放缓冲区不存放缓冲区 = 0= 0 接收信息存放缓冲区接收信息存放缓冲区第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6

144、D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABAB ARARSEPSEPPROPRO：MACMAC地址选择地址选择 = 1= 1 所有包都接收所有包都接收 = 0= 0 只有只有MACMAC地址与地址与PAR0-5PAR0-5内容相符的包才接收内容相符的包才接收第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL801

145、9AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABAB ARARSEPSEPAMAM：组播地址选择组播地址选择 = 1= 1 接收目标地址为接收目标地址为组播地址组播地址的包的包 = 0 = 0 不接收目标地址为不接收目标地址为组播地址组播地址的包的包第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.

146、35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABAB ARARSEPSEPABAB：广播地址选择广播地址选择 = 1= 1 接收目标地址为接收目标地址为广播地址广播地址的包的包 = 0 = 0 不接收目标地址为不接收目标地址为广播地址广播地址的包的包第五章第五章 嵌入式系统

147、硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABAB ARARSEPSEPARAR：接收长度选择接收长度选择 = 1= 1 接收长度小于接收长度小于6464字

148、节的包字节的包 = 0 = 0 不接收长度小于不接收长度小于6464字节的包字节的包第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABA

149、B ARARSEPSEPSEPSEP： 接收错误选择接收错误选择 = 1= 1 接收有错误的包接收有错误的包 = 0 = 0 不接收有错误的包不接收有错误的包第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D

150、1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABAB ARARSEPSEPEthernet_Ethernet_RegReg0c0c= =0x040x04；/接收配置接收配置寄存器寄存器RCRRCR设置设置/0 0x x04=04=0000000100000100第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化接收接收配置寄

151、存器配置寄存器R RCRCR各位含义：各位含义： D7D7 D6 D6 D5 D5 D4 D4 D3 D3 D2 D2 D1 D1 D0 D0 X X X XMONMONPROPRO AM AM ABAB ARARSEPSEPEthernet_Ethernet_RegReg0c0c= =0x040x04；/0 0x x04=04=00000000001 10000/接收接收信息存入缓冲区信息存入缓冲区/接收广播地址接收广播地址/只接收地址相符的包只接收地址相符的包/不接收长度小于不接收长度小于6464字节的包字节的包/不接收组播地址不接收组播地址/不接收带错误的包不接收带错误的包第五章第五章

152、嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） TCRTCR：传输配置：传输配置寄存器寄存器 D7D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X XOFSTOFSTATDATDL LB1B1LB2LB2CRCCRC X X X X Etherne

153、t_Ethernet_RegReg0d0d= =0 0x xe2e2；/0000000 00 001010 0/禁用冲突检测功能禁用冲突检测功能/组播模式组播模式/内部回环模式内部回环模式*/使用使用CRCCRC码码第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）配置配置8019

154、8019的寄存器的寄存器Ethernet_Ethernet_RegReg0303= =0x4c0x4c；/边界寄存器边界寄存器BNRYBNRY（本（本PPTPPT103103页）页）Ethernet_Ethernet_RegReg0101= =0x4c0x4c；/寄存器寄存器PstartPstartEthernet_Ethernet_RegReg0202= =0x800x80；/寄存器寄存器PstopPstop第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL80

155、19ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）配置配置80198019的寄存器的寄存器在在RTL8019RTL8019内部有内部有16KB16KB的的RAMRAM，地址：，地址：0x4000 0x4000 0x7fff 0x7fff为为RTL8019RTL8019内部的地址，与内部的地址，与ARMARM系统地址无关。系统地址无关。共计共计6464页。页号：页。页号：0x40-0x7f0x40-0x7f0x40-0x4b0x40-0x4b页：网卡的发送缓冲区页：

156、网卡的发送缓冲区0x4c-0x7f0x4c-0x7f页：网卡的接收缓冲区页：网卡的接收缓冲区第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续）配置配置80198019的寄存器的寄存器Ethernet_Ethernet_RegReg0303= =0x4c0x4c；/边界开始边界开始页

157、地址页地址Ethernet_Ethernet_RegReg0101= =0x4c0x4c；/接收缓冲区起始接收缓冲区起始页地址页地址Ethernet_Ethernet_RegReg0202= =0x800x80；/接收缓冲区结束接收缓冲区结束页地址页地址第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.3 5.6.3 基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化

158、代码（续）初始化代码（续） 配置配置80198019的寄存器的寄存器Ethernet_Ethernet_RegReg0707= =0xff0xff；/中断状态中断状态寄存器寄存器ISRISREthernet_Ethernet_RegReg0f0f= =0x10x1；/中断屏蔽中断屏蔽寄存器寄存器IMPIMPEthernet_Ethernet_RegReg0404= =0x450x45；/发送开始页发送开始页寄存器寄存器TPSRTPSR第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于A

159、RMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） ISRISR：中断状态：中断状态寄存器寄存器 D7D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0RSTRST OVW OVWTXETXERXERXEPTXPTXRTXRTX RDC RDCCNTCNTRST = RST = 1 1 复位成功复位成功TXE = TXE = 1 1 发送失败发送失败RDC = RDC = 1 1 远程远程DMADMA完

160、成操作完成操作RXE = RXE = 1 1 接收错误接收错误CNT = CNT = 1 1 网络计数器启动网络计数器启动PTX = PTX = 1 1 发送成功发送成功OVW = OVW = 1 1 接收缓冲区满接收缓冲区满PRX = PRX = 1 1 接收成功接收成功EthernetEthernet_ _RegReg0707= =0xff0xff；/清除所有状态位清除所有状态位第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网

161、络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） IMRIMR：中断屏蔽：中断屏蔽寄存器寄存器 D7D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0RSTRST OVW OVWTXETXERXERXEPTXPTXRTXRTX RDC RDCCNTCNTDiDi= 1= 1开放对应的中断开放对应的中断i = 0-7i = 0-7= 0= 0屏蔽对应的中断屏蔽对应的中断EthernetEthernet_ _RegReg0f0f= =0x10x1；/开放开

162、放接收成功中断接收成功中断第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） TPSRTPSR：发送开始页：发送开始页寄存器寄存器Ethernet_Ethernet_RegReg0404= =0x450x45；/发送开始页为发送开始页为4545页页 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台

163、与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0x610x61；/切换页为切换页为0101页页/非非DMADMA方式方式/停止运行停止运行EtherEtherGetGetMacMac（macmac）；）；/初始化初始化MACMAC地址地址Ethe

164、rEtherSetSetMacMac（macmac）；）；第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） EtherEtherInitInitMacMac（macmac）；）；/初始化初始化组播组播地址地址Ethernet_Ethernet_RegReg0707= =0x4d0

165、x4d；/注意：注意：0101页的页的RegReg0707/当前的接收结束页地址当前的接收结束页地址（CURRCURR）第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计1.RTL8019AS1.RTL8019AS的初始化的初始化22 RTL8019 RTL8019初始化代码（续）初始化代码（续） Ethernet_Ethernet_RegReg0000= =0x210x21；/返回返回0000页页Ethe

166、rnet_Ethernet_RegReg0000= =0x220x22；/启动启动RTL8019RTL8019Ethernet_Ethernet_RegReg0d0d= =0x000x00；/退出发送回环模式退出发送回环模式Ethernet_Ethernet_RegReg0707= =0xff0xff；/清除全部中断标志清除全部中断标志/配置结束配置结束设置中断设置中断选择页面选择页面0 0第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL801

167、9AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据RTL8019ASRTL8019AS： 智能网卡智能网卡负责：数据发送校验负责：数据发送校验总线数据包碰撞检测总线数据包碰撞检测/ /回避回避用户对用户对RTL8019RTL8019初始化：初始化：配置：发送数据在物理层的源地址配置：发送数据在物理层的源地址发送数据物理层的目的地址发送数据物理层的目的地址数据包类型数据包类型发送数据发送数据第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于

168、基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据发送发送MacMac层数据包层数据包void void SendPackageSendPackage（PMacHeaderPMacHeader machdmachd，/MacMac帧头帧头PackageDataPackageData PkDataPkData，/数据包结构数据包结构intint nPkdatanPkdata）/发送全部字节数发送全部字节数 staticstaticU16 U16 ptrBufferptrBuffer = 0x40

169、 = 0x40；/发送缓冲区发送缓冲区页地址页地址号号U16 U16 traddersstradderss，totalbytetotalbyte，temptypetemptype；intint i i第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据发送发送MacMac层数据包（续）层数据包（续）traddresstraddress= =p

170、trBufferptrBuffer8type8-type8）| |（machdmachd-typetypedes,6-des,6）；）； /写远程写远程DMADMAtraddresstraddress+=6+=6；/（traddresstraddress）（traddresstraddress）+ 6+ 6EnterDMAWrite16EnterDMAWrite16（traddress,machdtraddress,machd-source,6-source,6）；）；/写远程写远程DMADMAtraddresstraddress+=6+=6；/调整地址指针调整地址指针EnterDMAWrit

171、e16EnterDMAWrite16（traddress,&temptype,2traddress,&temptype,2）；）； /写远写远DMADMAtraddresstraddress+=2+=2；/调整地址指针调整地址指针第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据发送发送MacMac层数据包（续）层数据包（续）totalby

172、tetotalbyte=14=14； elseelsetotalbytetotalbyte=0=0； 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据发送发送MacMac层数据包（续）层数据包（续）/发送数据发送数据forfor（i=0i=0，iinPkdatanPkdata；i+i+） EnterDMAWrite16EnterDMAWr

173、ite16（traddresstraddress, ,（U16*U16*）Pkdatai.dataPkdatai.data, , Pkdatai.datalengthPkdatai.datalength）；）； 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据发送发送MacMac层数据包（续）层数据包（续）totalbytetotalby

174、te+=+=pkDatai.datalengthpkDatai.datalength；traddresstraddress+=+=pkDatai.datalengthpkDatai.datalength； if(totalbyteif(totalbyte6088；/设置设置TBCR1TBCR1/设置发送字节总数设置发送字节总数高高8 8位位Ethernet_Ethernet_RegReg0505= = totalbytetotalbyte；/设置设置TBCR0TBCR0/设置发送字节总数设置发送字节总数低低8 8位位/采用自动截取规定采用自动截取规定第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌

175、入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发送数据发送数据发送发送MacMac层数据包（续）层数据包（续） Ethernet_Ethernet_RegReg0404= = ptrBufferptrBuffer；/设置设置TPSRTPSR/设置发送缓冲区首页页地址设置发送缓冲区首页页地址Ethernet_Ethernet_RegReg0000= = 0x060x06；/设置设置CRCR，清除清

176、除TXPTXP位，启动位，启动 D7 D6D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D5 D4 D3 D2 D1 D0PS1PS1PS0PS0RD2RD2RD1RD1RD0RD0TXPTXPSTASTASTPSTP 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0x x0606第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计2.2.通过通过RTL8019ASRTL8019AS发

177、送数据发送数据发送发送MacMac层数据包（续）层数据包（续） ifif（ptrBufferptrBuffer=0x400x40） ptrBufferptrBuffer=0x460x46；elseelse ptrBufferptrBuffer=0x400x40； 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 56 6 嵌入式系统的网络接口设计嵌入式系统的网络接口设计5.6.35.6.3基于基于ARMARM的的RTL8019ASRTL8019AS网络接口的设计网络接口的设计3.3.通过通过RTL8019ASRTL8019AS接收数据接收数据在在RTL8019ARTL8

178、019A的初始化程序中的初始化程序中已经设置好：已经设置好：接收缓冲区位置接收缓冲区位置已经配置好：已经配置好：接收中断接收中断当地一个数据包到达时，当地一个数据包到达时，RTL8019RTL8019会产生一个中断信号会产生一个中断信号-S3C2410S3C2410响应中断，处理接收。响应中断，处理接收。通过远程通过远程DMADMA把数据从把数据从RTL8019RTL8019的的RAMRAM空间传送到空间传送到ARMARM存储器空间存储器空间第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTA

179、G的设计的设计5.7.1 5.7.1 ARMARM的的JTAGJTAG调试接口调试接口1. 1. ARMARM的的JTAGJTAG调试结构调试结构调试主机调试主机如个人如个人PCPC机机协议转换器协议转换器目标机目标机调试软件：调试软件：如：如：ADS1.2ADS1.2中的中的AXDAXD命令命令( (协议协议) )转换软件转换软件高级命令高级命令JTAGJTAG命令命令核心为：核心为： ARMARM通用接口：通用接口：USBUSBRS-232RS-23210M10M以太网以太网JTAGJTAG接口接口第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系

180、统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.1 5.7.1 ARMARM的的JTAGJTAG调试接口调试接口2. 2. JTAGJTAG调试和调试和AngelJTAGAngelJTAG调试调试AngelAngel调试：调试：特点：特点：将协议转换器封装为目标板的一部分将协议转换器封装为目标板的一部分优点：优点：目标板可以直接执行主机发来的调试命令目标板可以直接执行主机发来的调试命令节省节省JTAGJTAG仿真器（协议转换器）仿真器（协议转换器）缺点：缺点：目标机成本高目标机成本高实时性差实时性差第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台

181、与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG调试的基本知识调试的基本知识为什么要使用为什么要使用JTAGJTAG调试方式？调试方式？早期器件封装：早期器件封装：DIPDIP封装封装目标板目标板仿真器仿真器连接连接PCPC机机第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG调试的基本知识调试的基本知识为什么要使用为什么要使用JTAGJT

182、AG调试方式？调试方式？当前器件封装：当前器件封装：SOPSOP封装封装 TPFPTPFP封装封装第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识1.1.什么是什么是JTAGJTAG？J Jiontiont T Test est A Action ction G Grouproup（被定为（被定为IEEE1149.1IEEE1149.1标准）标准）2.2.使用使用JTAGJTAG的优点的优点 ICIC器件可以固定在电

183、路板上，只需通过边界扫描便可以测试内部器件可以固定在电路板上，只需通过边界扫描便可以测试内部 资源状态，控制内部程序的执行，从而达到调试的目的。资源状态，控制内部程序的执行，从而达到调试的目的。第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识3.3.JTAGJTAG的典型信号的典型信号 TMSTMS：测试模式的选择，控制测试模式的选择，控制JTAGJTAG状态机的状态状态机的状态TCKTCK：时钟信号时钟信号TDIT

184、DI：数据输入信号数据输入信号TDOTDO：数据输出信号数据输出信号nTRSTnTRST： JTAGJTAG复位信号复位信号第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识4.4.JTAGJTAG的状态机的状态机 11JTAGJTAG的状态机分为的状态机分为1515个状态个状态 22不管当前状态机处于哪个状态，只要在不管当前状态机处于哪个状态，只要在TMS = 1TMS = 1 的时候经过连的时候经过连 续续5 5个

185、时钟信号，就可以回到复位状态。个时钟信号，就可以回到复位状态。 JTAGJTAG状态机的框图状态机的框图（图（图5-24/5-24/P190P190） 第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识4.4.JTAGJTAG的状态机（续）的状态机（续） 状态状态0F0F：复位状态：复位状态 状态状态0C0C：运行：运行/ /休眠状态（取决于休眠状态（取决于TMSTMS信号）信号） 状态状态0 0、1 1、2 2、3

186、3、5 5、6 6、7 7： 完成完成数据寄存器数据寄存器的测试，包括：捕获、移位、暂停、刷新的测试，包括：捕获、移位、暂停、刷新 状态状态4 4、E E、A A、9 9、B B、8 8、D D： 完成完成指令寄存器指令寄存器的测试，包括：捕获、移位、暂停、刷新的测试，包括：捕获、移位、暂停、刷新第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识4.4.JTAGJTAG的状态机（续）的状态机（续） RESETRESET

187、RESETRESETRUN/IdleRUN/IdleRUN/IdleRUN/IdleTMSTMSTMSTMS=0=0=0=0TMSTMSTMSTMS=1=1=1=1TMSTMSTMSTMS=1=1=1=1选择选择选择选择DRDRDRDR扫描扫描扫描扫描选择选择选择选择IRIRIRIR扫描扫描扫描扫描TMSTMSTMSTMS=0=0=0=0TMSTMSTMSTMS=0=0=0=0TMSTMSTMSTMS=0=0=0=0TMSTMSTMSTMS=1=1=1=1第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAG

188、ARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识5.5.JTAGJTAG链的组成链的组成 S/L S/LLAST CellLAST CellLogic/Logic/PinPinCLOCKCLOCKCLOCKCLOCKUpdateUpdateUpdateUpdateModeModeModeModeNext CellNext CellLogic/Logic/PinPin第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2

189、JTAGJTAG的基本知识的基本知识典型典型JTAGJTAG链的结构链的结构I1I1I1I1I2I2I2I2I3I3I3I3I I I II I I II I I IQ Q Q QQ Q Q QQ Q Q QQ1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3TCKTCKTCKTCKTDITDITDITDITDOTDOTDOTDO0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0X X X XX X X XX X X X0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0X X X XX X X XX X X X待测内容待测内容待测

190、内容待测内容第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识典型典型JTAGJTAG链的等效电路链的等效电路I1I1I1I1I2I2I2I2I3I3I3I3TCKTCKTCKTCKTDITDITDITDI0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0X X X XX X X XX X X XI0I0I0I0I7I7I7I7O0O0O0O0O7O7O7O7移位寄存器移位寄存器移位寄

191、存器移位寄存器SISISISISOSOSOSO第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识6.6.JTAGJTAG链的工作过程链的工作过程（挂起状态）（挂起状态）I1I1I1I1I2I2I2I2I3I3I3I3I I I II I I II I I IQ Q Q QQ Q Q QQ Q Q QQ1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3TCKTCKTCKTCKTDITDITDITDITDOTDOTDOTDO1

192、 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1X X X XX X X XX X X X0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0X X X XX X X XX X X X待测内容待测内容待测内容待测内容第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识6.6.JTAGJTAG链的工作过程链的工作过程（捕获状态）（捕获状态）I1I1I1I1I

193、2I2I2I2I3I3I3I3I I I II I I II I I IQ Q Q QQ Q Q QQ Q Q QQ1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3TCKTCKTCKTCKTDI TDI TDI TDI 101010101010101010101010TDO TDO TDO TDO XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0待

194、测内容待测内容待测内容待测内容第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识6.6.JTAGJTAG链的工作过程链的工作过程（移位状态）（移位状态）I1I1I1I1I2I2I2I2I3I3I3I3I I I II I I II I I IQ Q Q QQ Q Q QQ Q Q QQ1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3TCKTCKTCKTCKTDI TDI TDI TDI 01010010100101001

195、010X X X XTDO 0TDO 0TDO 0TDO 0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 0待测内容待测内容待测内容待测内容第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知

196、识的基本知识6.6.JTAGJTAG链的工作过程链的工作过程（移位终了状态）（移位终了状态）I1I1I1I1I2I2I2I2I3I3I3I3I I I II I I II I I IQ Q Q QQ Q Q QQ Q Q QQ1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3TCKTCKTCKTCKTDI XXXXXXTDI XXXXXXTDI XXXXXXTDI XXXXXXTDO 111000TDO 111000TDO 111000TDO 1110001 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00

197、0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 1待测内容待测内容待测内容待测内容第五章第五章 嵌入式系统硬件平台与接口设计嵌入式系统硬件平台与接口设计5 57 7 嵌入式系统的调试接口嵌入式系统的调试接口ARM JTAGARM JTAG的设计的设计5.7.2 5.7.2 JTAGJTAG的基本知识的基本知识6.6.JTAGJTAG链的工作过程链的工作过程（数据更新状态）（数据更新状态）I1I1I1I1I2I2I2I2I3I3I3I3I I I II I I II I I IQ Q Q QQ Q Q QQ Q Q QQ1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3TCKTCKTCKTCKTDI XXXXXXTDI XXXXXXTDI XXXXXXTDI XXXXXXTDO 111000TDO 111000TDO 111000TDO 1110001 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 1待测内容待测内容待测内容待测内容