搜索
S3C2440A32位CMOSRISC微控制器用户手册(LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinuxS3C2440ARISC微处理器产品概述1-11产品概述引言此用户手册描述的是三星公司的16/32位精简指令集（RISC）微处理器S3C2440A。三星公司的S3C2440A为手持设备和普通应用提供了低功耗和高性能的小型芯片微控制器的解决方案。为了降低整体系统成本，S3C2440A还提供了以下丰富的内部设备。S3C2440A基于ARM920T核心，0.13µm的CMOS标准宏单元和存储器单元。低功耗，简单，精致，且全静态设计特别适合于对成本和功率敏感型的应用。它采用了新的总线架构如先进微控制总线构架（AMBA）。S3C2440A的突出特点是其处理器核心，是一个由AdvancedRISCMachines（ARM）公司设计的16/32位ARM920T的RISC处理器。ARM920T实现了MMU，AMBA总线和哈佛结构高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB指令高速缓存和16KB数据高速缓存。每个都是由具有8字长的行(line)组成。通过提供一套完整的通用系统外设，S3C2440A减少整体系统成本和无需配置额外的组件。综合对芯片的功能描述,本手册将介绍S3C2440A集成的以下片上功能：●1.2V内核供电,1.8V/2.5V/3.3V储存器供电,3.3V外部I/O供电，具备16KB的指令缓存和16KB的数据缓存和MMU的微处理器●外部存储控制器（SDRAM控制和片选逻辑）●LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT）提供1通道LCD专用DMA●4通道DMA并有外部请求引脚●3通道UART（IrDA1.0,64字节发送FIFO和64字节接收FIFO）●2通道SPI●1通道IIC总线接口（支持多主机）●1通道IIS总线音频编码器接口●AC’97编解码器接口●兼容SD主接口协议1.0版和MMC卡协议2.11兼容版●2通道USB主机/1通道USB设备（1.1版）●4通道PWM定时器和1通道内部定时器/看门狗定时器●8通道10位ADC和触摸屏接口●具有日历功能的RTC●摄像头接口（最大支持4096×4096像素输入；2048×2048像素输入支持缩放）●130个通用I/O口和24通道外部中断源●具有普通，慢速，空闲和掉电模式●具有PLL片上时钟发生器(LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinux产品概述S3C2440ARISC微处理器1-2特性体系结构●手持设备的完整系统和普通嵌入式应用●16/32位RISC体系架构和ARM920TCPU核心的强大的指令集●增强型ARM架构MMU以支持WinCE，EPOC32和Linux●指令高速缓存，数据高速缓存，写缓冲和物理地址TAGRAM以减少执行主存储器带宽和延迟性能的影响●ARM920TCPU核支持ARM调试架构●内部先进微控制器总线架构（AMBA）（AMBA2.0，AHB/APB）系统管理●支持大/小端●地址空间：每Bank128M字节（总共1G字节）●支持可编程的每Bank8/16/32位数据总线宽度●BANK0到BANK6固定Bank的起始地址●BANK7具有可编程Bank起始地址和大小●8个存储器Bank：●六个存储器Bank为ROM，SRAM和其它●两个存储器Bank为ROM/SRAM/SDRAM●所有存储器具备完整可编程访问周期●支持外部等待信号来扩展总线周期●支持SDRAM掉电时自刷新模式●支持从各种类型ROM启动（NOR/NANDFlash，EEPROM或其它）NANDFlash启动引导（BootLoader）●支持从NANDFlash启动●4KB的启动内部缓冲区●支持启动后NANDflash作为存储器●支持先进NANDFlash高速缓存存储器●64路指令缓存（16KB）和数据缓存（16KB）的组相联高速缓存●每行8字长度，其中含一个有效位和两个dirty位●伪随机或循环robin置换算法●执行直写或回写高速缓存刷新主存储器●写缓冲区可以保存16字的数据和4个地址时钟和电源管理●片上MPLL和UPLL：UPLL产生时钟运作USB主机/设备MPLL产生时钟运作1.3V下最高400MHz的MCU●用软件可以有选择的提供时钟给各功能模块●电源模式：普通、慢速、空闲和睡眠模式普通模式：正常运行模式慢速模式：无PLL的低频率时钟空闲模式：只停止CPU的时钟睡眠模式：关闭包括所有外设的核心电源●EINT[15:0]或RTC闹钟中断触发从睡眠模式中唤醒中断控制器●60个中断源（1个看门狗，5个定时器，9个UART，24个外部中断，4个DMA，2个RTC，2个ADC，1个IIC，2个SPI，1个SDI，2个USB，1个LCD，1个电池故障，1个NAND，2个摄像头，1个AC’97）●外部中断源中电平/边沿模式●可编程边沿和电平的极性●支持快速中断请求（FIQ）给非常紧急的中断请求脉宽调制（PWM）定时器●4通道16位具有PWM功能的定时器，1通道16位基于DMA或基于中断运行的内部定时器●可编程的占空比，频率和极性●能产生死区●支持外部时钟源。(LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinuxS3C2440ARISC微处理器产品概述1-3特性（续）RCT（实时时钟）●完整时钟特性：毫秒、秒、分、时、星期、日、月和年●工作在32.768KHz时钟频率●闹钟中断●时钟节拍中断通用输入/输出端口●24个外部中断端口●130个复用输入/输出端口DMA控制器●4通道DMA控制器●支持存储器到存储器，IO口到存储器，存储器到IO口和IO口到IO口的传输●采用触发传输模式来提高传输速率UART●3通道基于DMA或基于中断运行的UART●支持5位、6位、7位、或8位串行数据发送/接收●支持UART运行在外部时钟（UEXTCLK）●可编程波特率●支持IrDA1.0●测试用回环模式●每个通道都包含内部64位发送FIFO和64位接收FIFOA/D转换器和触屏接口●8通道多路复用ADC●最高500KSPS和10位分辨率●内置FET给线性触屏接口IIC总线接口●1通道多主机IIC总线●串行，8位，可在标准模式100Kbit/s下或快速模式400Kbit/s下进行双向数据传输LCD控制器STNLCD显示特性●支持3种类型STNLCD面板：4位双扫描，4位单扫描和8位单扫描显示类型●支持单色模式，4阶灰度，16阶灰度，256色和4096色的STNLCD●支持多种屏幕尺寸–实际屏幕尺寸典型值：640x480，320x240，160x160和其它–最大帧缓冲区大小为4M字节–256色模式下最大实际屏幕尺寸：4096×1024，2048×2048，1024×4096和其它TFT（薄膜晶体管）彩色显示特性●支持彩色TFT的1、2、4或8bpp(位/像素)调色显示●支持彩色TFT的16，24bpp非调色真彩显示●支持在24bpp模式下最大16M色的TFT●内嵌LPC3600时序控制器，支持LTS350Q1-PD1/2（三星3.5吋竖屏/256K色/反光型a-SiTFTLCD）●内嵌LCC3600时序控制器，支持LTS350Q1-PE1/2（三星3.5吋竖屏/256K色/半透型a-SiTFTLCD）●支持多种屏幕尺寸–实际屏幕尺寸典型值：640x480，320x240，160x160和其它–最大帧缓冲区大小为4M字节–64K色模式下最大实际屏幕尺寸：2048x1024和其它看门狗定时器●16位看门狗定时器●中断请求或系统复位超时(LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinux产品概述S3C2440ARISC微处理器1-4特性（续）IIS总线接口●1通道IIS总线，运行在基于DMA音频接口●串行，8/16位每通道数据传输●发送/接收具备128字节（64字节+64字节）FIFO●支持IIS格式和MSB-justified数据格式AC’97音频编解码器接口●支持16位采样●1通道立体声PCM输入，1通道立体声PCM输出和1通道MIC输入USB主机（Host）●2个USB主机端口●遵从OHCIRev.1.0●兼容USB规格1.1版本USB设备（Device）●1个USB设备端口●5个USB设备端点●兼容USB规格1.1版本SD主机接口●正常，中断和DMA数据传输模式（可按字节，半字，字传输）●支持DMAburst4访问（只支持字传输）●兼容SD记忆卡协议1.0版本●兼容SDIO卡协议1.0版本●发送/接收具备64字节FIFO●兼容MMC卡协议2.11版本SPI接口●兼容2通道SPI接口协议2.11版本●发送/接收具备2个8位移位寄存器●基于DMA或基于中断运行摄像头接口●支持ITU-RBT601/6568位模式●发送/接收具备2个8位移位寄存器●基于DMA或基于中断运行●DZI（数字放大）能力●可编程视频同步信号极性●最大支持4096x4096像素输入（2048x2048像素输入时支持缩放）●图像镜像和旋转（X轴镜像，Y轴镜像和180°旋转）●格式化摄像头输出（RGB16/24位和YCbCr4:2:0/4:2:2格式）工作电压范围●核心电压：300MHz下1.20V400MHz下1.30V●存储器电压：1.8V/2.5V/3.0V/3.3V●I/O口电压：3.3V工作频率●Fclk最高400MHz●Hclk最高136MHz●Pclk最高68MHz封装●289-FBGA(LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinuxS3C2440ARISC微处理器产品概述1-5方框图图1-1.S3C2440A方框图ARM920T指令MMUARM9TDMI处理器核心（内部嵌入式ICE）C13IVA[31:0]ID[31:0]指令高速缓存(16KB)JTAGCP15DD[31:0]指令MMUDVA[31:0]C13数据高速缓存(16KB)DVA[31:0]外部协处理器接口写回PATAGRAM写缓冲AMBA总线接口WBPA[31:0]IPA[31:0]DPA[31:0]AHBBUSLCD控制器LCDDMAUSB主机控制器ExtMasterNAND控制NANDFlash引导启动加载中断控制器电源管理存储器控制器SRAM/NOR/SDRAM摄像头接口桥路和DMA（4个通道）时钟发生器(MPLL)SDI/MMC看门狗定时器USB设备控制器APBBUS总线控制器总裁/译码总线控制器总裁/译码I2CI2SGPIORTCADCAC’97SPI0，1UART0，1，2定时器/PWM0~3，4（内部）IVA[31:0](LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinux产品概述S3C2440ARISC微处理器1-6引脚分配图1-2.S3C2440A引脚分配（289-FBGA）1234567891011121314151617UTRPNMLKJHGFEDCBA仰视图(LinuxIDC.com)Ubuntu,Fedora,SUSEITLinuxS3C2440ARISC微处理器产品概述1-7表1-1.289管脚FBGA引脚分配–管脚号顺序(1/2)管脚号管脚名称管脚号管脚名称管脚号管脚名称A1VDDiD1ALE/GPA18G1VSSOPA2SCKED2nGCS6G2CAMHREF/GPJ10A3VSSiD3nGCS4/GPA15G3CAMDATA1/GPJ1A4VSSiD4nBE0G4VDDaliveA5VSSMOPD5nBE2G5CAMPCLK/GPJ8A6VDDiD6nSCASG6FRnBA7VS