第3章 RISC微处理器S3C2410A(69)

AFreesamplebackgroundfrom嵌入式系统设计基础教程江苏大学计算机科学与通信工程学院通信工程系陈祖爵E-mail:[e-mail]:13775360008AFreesamplebackgroundfrom课程理论教学内容安排第1章嵌入式系统基础知识第2章ARM体系结构第3章32BitRISC微处理器S3C2410A第4章嵌入式系统的存储器系统第5章嵌入式系统输入/输出设备接口第6章嵌入式系统总线接口第7章嵌入式系统网络接口第8章嵌入式系统软件及操作系统基础第9章ARM汇编语言程序设计基础第10章Bootloader设计基础第11章Linux操作系统基础第12章嵌入式Linux软件设计第13章图形用户接口（GUI）AFreesamplebackgroundfrom第3章32位RISC微处器S3C2410A3.1S3C2410A简介3.2S3C2410A存储器控制器3.3复位、时钟和电源管理3.4S3C2410A的I/O口3.5S3C2410A的中断控制3.6S3C2410A的DMA控制AFreesamplebackgroundfrom简介3.1.1S3C2410A的内部结构3.1.2S3C2410A的技术特点AFreesamplebackgroundfrom的内部结构S3C2410是Samsung公司的16/32位RISC处理器，主要面向高性价比、低功耗的手持设备。S3C2410有S3C2410X和S3C2410A两个型号,A型是X型的改进型,具有更好的性能和更低的功耗。为降低系统成本,S3C2410A片上集成了16KB指令Cache和16KB数据Cache、用于虚拟存储器管理的MMU、支持STN和TFT的LCD控制器、NANDFlashBootLoader、系统管理器(片选逻辑和SDRAM控制器)、3通道UART、4通道DMA、4通道PWM定时器、I/O口、RTC、8通道10位ADC和触摸屏接口、I2C总线接口、I2S总线接口、USB主设备、USB从设备、SD主卡和MMC(多媒体卡)卡接口、2通道的SPI(串行外围设备接口)以及PLL时钟发生器。S3C2410A的CPU内核采用的是16/32位ARM920T内核,还采用了AMBA(先进的微控制器总线体系结构)新型总线结构。AFreesamplebackgroundfrom:517S3C2410A的内部结构ARM920T采用了MMU，AMBA总线和Harvard高速缓存体系结构，该结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，每个Cache都是由8字长的行组成的。S3C2410A提供一组完整的系统外围设备接口，从而大大减少了整个系统的成本，省去了为系统配置额外器件的开销。S3C2410A集成的片上功能包括：●内核电压1.8V/2.0V，存储器电压3.3V，外部I/O电压3.3V；●具有16KB的I-Cache和16KB的D-Cache以及MMU；●外部存储器控制器（SDRAM控制和片选逻辑）；●LCD控制器(支持4KSTN和256KTFT)提供1通道LCD专用DMA；●4通道DMA并有外部请求引脚端；●3通道UART(IrDAl.0,16BTxFIFO和16BRxFIFO)/2通道SPI；AFreesamplebackgroundfrom的内部结构●1通道多主设I2C总线和1通道I2S总线控制器；●版本1.0SD主接口和2.11兼容版MMC卡协议；●2个USB主设接口/1个USB从设接口（版本1.1）；●4通道PWM定时器和1通道内部定时器；●看门狗定时器；●117位通用I/O口和24通道外部中断源；●电源控制模式有正常、慢速、空闲和电源关断4种模式；●8通道10位ADC和触摸屏接口；●具有日历功能的RTC;●使用PLL的片上时钟发生器。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点1.体系结构●采用ARM920TCPU内核，具有16/32位RISC体系结构和强大的指令集，为手持设备和通用嵌入式应用提供片上集成系统解决方案；●增强的ARM体系结构MMU，支持WinCE、EPOC32和Linux；●使用指令Cache、数据Cache、写缓冲器和物理地址TAGRAM减少主存储器带宽和反应时间对性能的影响；●ARM920TCPU内核支持ARM调试体系结构；●内部采用先进的微控制器总线体系结构(AMBA)(AMBA2.0，AHB/APB)。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点2.系统管理器●支持小/大端方式；●地址空间：每bank128MB（byte）（总共1GB）；●每个bank支持可编程的8/16/32位数据总线宽度；●bank0～bank6都采用固定的bank起始地址；●bank7具有可编程的bank起始地址和大小；●8个存储器bank：6个用于ROM、SRAM及其他；2个用于ROM、SRAM和同步DRAM；●所有的存储器bank都具有可编程的访问周期；●支持使用外部等待信号来填充总线周期；●支持掉电时的SDRAM自刷新模式；●支持各种类型的ROM启动(booting)，包括NOR/NANDFlash和EEPROM等。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点3.NANDFlashBootLoader（启动装载）●支持从NANDFlash存储器的启动。采用4KB内部缓冲器用于启动引导；●支持启动之后NAND存储器仍然作为外部存储器使用。4.Cache存储器●I-Cache(16KB)和D-Cache(16KB)为64路组相联Cache；●每行8字长,每行有一个有效位和两个脏位(dirtybits);●采用伪随机数或循环替换算法；●采用写直达(Write-through)或写回(Write-back)Cache操作来更新主存储器；●写缓冲器可以保存16个字的数据值和4个地址值。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点5.时钟和电源管理●片上MPLL和UPLL：一UPLL产生用于USB主机/设备操作的时钟;一MPLL产生操作MCU的时钟,时钟频率最高可达266MHz(2.0V内核电压);●通过软件可以有选择地为每个功能模块提供时钟;●电源模式包括正常、慢速、空闲和掉电模式：一正常模式为正常运行模式；一慢速模式为不加PLL的低时钟频率模式；一空闲模式只停止CPU的时钟；一掉电模式切断所有外设和内核的电源。●可通过EINT[15:0]或RTC报警中断从掉电模式唤醒处理器。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点6.中断控制器●55个中断源(1个看门狗定时器、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I2C、2个SPI、1个SDI、2个USB、1个LCD和1个电池故障)；●支持电平/边沿触发模式的外部中断源；●可编程的电平/边沿触发极性；●为紧急中断请求提供快速中断服务（FIQ）支持。7.具有脉冲宽度调制（PWM）的定时器●具有PWM功能的4通道16位定时器，可基于DMA或中断操作的1通道16位内部定时器；●可编程的占空比周期、频率和极性；●能产生死区；●支持外部时钟源。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点8.RTC（实时时钟）●完整的时钟特性：秒、分、时、日期、星期、月和年；●工作频率32.768kHz；●具有报警中断；●具有时钟滴答中断。9.通用I/O口●24个外部中断口；●多路复用的I/O口。10.DMA控制器●4通道的DMA控制器；●支持存储器到存储器、I/O到存储器、存储器到I/O和I/O到I/O的传送；●采用突发传送模式提高传送速率。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点11.UART●3通道UART，可以基于DMA模式或中断模式操作；●支持5位、6位、7位或者8位串行数据发送/接收(Tx/Rx)；●支持外部时钟作为UART的运行时钟（UEXTCLK）；●波特率可编程；●支持IrDA1.0；●支持回环（Loopback）测试模式；●每个通道内部具有16B的发送FIFO和16B的接收FIFO。12.A／D转换和触摸屏接口●8通道多路复用ADC；●转换速率最大为500KSPS(每秒采样千点)，10位分辨率。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点13.LCD控制器STNLCD显示特性●支持3种类型的STNLCD显示屏：4位双扫描、4位单扫描和8位单扫描显示类型；●对于STNLCD支持单色模式、4级灰度、16级灰度、256彩色和4096彩色；●支持多种屏幕尺寸，典型的屏幕尺寸有：640×480，320×240，160×160；●最大虚拟屏幕大小是4MB；●在256彩色模式下支持的最大虚拟屏幕尺寸是：4096×1024，2048×2048，1024×40960或者其它尺寸。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点14.TFT（薄膜场效应晶体管）彩色显示特性●彩色TFT支持1、2、4或8bpp(每像素所占位数)调色显示；●支持16bpp无调色真彩显示；●在24bpp模式下支持最大16M彩色TFT；●支持多种屏幕尺寸，典型的屏幕尺寸有:640×480，320×320，160×160或者其它尺寸；●最大虚拟屏大小是4MB；●在64彩色模式下支持的最大虚拟屏幕尺寸是:2048×1024或者其它尺寸。AFreesamplebackgroundfrom的技术特点15.看门狗定时器●16位看门狗定时器；●定时器溢出时产生中断请求或系统复位。16.I2C总线接口●1通道多主机I2C总线；●串行、8位、双向数据传送，在标准模式下数据传送速率可达100kb/s，在快速模式下可达400kb/s。AFreesamplebackgroundfrom