ARMS3C2440处理器.ppt

S3C2440处理器介绍 1 S3C2440处理器介绍 o1.1三星ARM处理器介绍 o1.2 S3C2440功能特点 o1.3 S3C2440系统管理/体系结构 o1.4 S3C2440存储器 o1.5 S3C2440时钟和电源管理 2 1.1三星ARM处理器介绍 oS3C44B0：ARM7TDMI、66MHz、集成LCD控制器 （支持STN，但不支持TFT）、无网络接口；适用产品 ：POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能电话、电子书 包、机顶盒，手持游戏机等等。160LQFP，160FBGA 。支持LINUX、PSOS、uC/OSII等。 oS3C2410：ARM920T、200MHz、支持TFT、USB HOST、USB DEVICE、 SD Card 以及MMC接口、 触摸屏接口， NAND FLASH直接引导。无网络接口。 适用产品： POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能电话 、电子书包、机顶盒，手持游戏机、电子相册、多媒体 产品、视频监控、智能控制仪表等等。272BGA。支持 WINCE、LINUX、VxWorks等。 3 1.1三星ARM处理器介绍 oS3C4510B：ARM7TDMI、50MHz、MAC 接口 、无LCD控制器、适用产品：以太网HUB、交换机 、路由器、VOIP MODEM、家庭网关等网络设备 。208QFP，支持VXWORKS，LINUX，PSOS， NUCLEUS等。 oS3C2510：ARM940T、166MHz、2 MAC 接 口、DES/3DES 加密、PCI总线、USB HOST 和 DEVICE。适用产品：以太网HUB、交换机、路由 器、VOIP、XDSL MODEM、WLAN 产品、家庭 网关等网络设备。416BGA，支持VXWORKS、 LINUX、NUCLEUS。 4 1.1三星ARM处理器介绍 oS3C2440：ARM920T 、400533MHz、支持 TFT、USB HOST、DEVICE、 SD Card 以及 MMC接口、 触摸屏接口、AC97 CODEC、8通道 10bit ADC、照相机接口、289-FBGA， S3C2440 CPU支持包括微软Windows CE、 Palm OS、Symbian和Linux等操作系统 oS3C24A0：ARM926EJ内核、集成的16位定点 DSP指令集、支持Jazelle技术，使得硬件设备可 以直接运行Java程序源代码、CAMERA MODULE 、内置硬件MPEG4等接口，应用3G手机。 5 1.2 S3C2440功能特点 S3C2440是三星公司开发的一款基于ARM920T内核和 0.18um CMOS工艺的16/32位RISC微处理器，适用于低成 本、低功耗、高性能的手持设备或其它电子产品。S3C2440 中集成了以下一些通用的系统外设和接口： o1.8V内核电压，3.3V存储电压，3.3V I/O电压。 o包括16KB的I-Cache（指令高速缓存）、16KB的D-Cache（ 数据高速缓存）和MMU（存储管理单元） o外部的存储控制器（SDRAM控制器和片选逻辑） oLCD控制器（最高支持4K色的STN和16M色的TFT），包括一个 LCD DMA o4个带外部请求管脚的DMA o3个UART、2个SPI 6 1.2 S3C2440功能特点 o1个IIC-BUS控制器、1个IIS-BUS控制器 oSD主机接口，兼容Multi-Media Card Protocol V2.11 o2端口USB主设备接口、1端口USB从设备接口（V1.1） o4个PWM时钟和1个内部时钟 o看门狗时钟 o117个GPIO、24个外部中断源 o功率控制：Normal, Slow, Idle, Power-off四种模式 o8路10-bit ADC和触摸屏接口 o带ALARM功能的RTC o带PLL的片上时钟发生器 oNAND Flash控制器,支持从NAND flash启动 7 S3C2440X内核结构 8 S3C2440X内核结构 9 S3C2440的封装（289FBGA) 10 1.4 S3C2440存储器 S3C2440存储器控制器的特点： o支持大端（Big Endian）和小端（Little Endian）的存储格式 。 o地址空间：每个bank128MB，一共8个bank，即总共1G寻址空 间。 oBank0：16/32bit寻址。其他bank：8/16/32bit寻址。 oBank0bank5：ROM、SRAM；bank6bank7：ROM、 SRAM、SDRAM。 o支持自刷新和低功率模式SDRAM。 oBank0bank5的起始地址和空间大小是固定的。 oBank6的起始地址是固定的， bank7的起始地址是可变的，但 二者的空间大小是相等的。 11 S3C2440X存储空间划分 12 S3C2440存储器 Bank6和bank7的大小必须是相同的，bank6的起始地址是确定 的，而bank7的大小是可以改变大的。 选择S3C2440的启动模式。注意：bank0是16位或32位的 13 1.5时钟和电源管理 14 大纲 os3c2440 时钟频率管理 oS3c2440 电源管理模块 o相关寄存器使用说明 15 时钟 频率 管理 16 晶振电路和外部时钟 17 S3C2440的时钟可以选用晶振(XTAL)，也可以使 用外部时钟（EXTCLK），由系统复位时，在复位信号 上升沿对引脚OM3、OM2所测的状态来确定。其对应 关系如下表所示 OM3:2值值主时钟时钟 源 USB时钟时钟 源 00CrystalCrystal 01CrystalEXTCLK 10EXTCLKCrystal 11EXTCLKEXTCLK 时钟源选择 18 时钟 频率 管理 o含有两个锁相环MPLL、UPLL产生系统所需要的时钟 oMPLL：FCLKCPU，HCLKAHB总线，PCLKAPB总线 oUPLL: USB 产生UCLK （48MHz)CAM摄像头 19 o时钟功能 使用HCLK的设备： 中断控制器、存储器管理器、DMA控制器、LCD 控制器、FLASH控制器、USB Host（不用PLL时 ）、总线控制器、片外设备 使用PCLK的设备： 117个通用I/O口GPIO、ADC、5个定时器与4 个PWM、3个UART、2个SPI、IIC、USB Device （不用PLL时）、RTC、WDT、SD卡接口 、IIS接口（Host and Device） 时钟频率管理 20 时钟频率管理 HCLK PCLK 21 （1）锁相环输出频率 MPLL =（mFin2）/（p2S） m = M8，M：M寄存器的值 p = P2， P：P寄存器的值 S：S寄存器的值 （2）S3C2440内核时钟频率 使用锁相环：FCLK=MPLL 慢模式下： FCLK=MPLL/除数器比率 频率计算 22 频率计算 锁相环（倍频器）工作原理图 23 大纲 os3c2440 时钟频率管理 oS3c2440 电源管理模块 o相关寄存器使用说明 24 S3c2440 电源管理模块 o具有4种电源管理模式： 正常模式 慢时钟模式 空闲模式 掉电模式 25 o正常模式： 锁相环工作 为CPU和所有片内外设提供时钟 此模式系统功耗最大 o慢时钟模式： 锁相环不工作 CPU等直接使用原始时钟、或原始时钟的分频工 作,此模式工作时钟频率低而使功耗低，并且锁相 环不工作也使功耗降低 S3c2440 电源管理模块 26 o空闲模式 停止为CPU提供时钟，CPU不工作（其它外设均工 作） 退出方法： 任何中断请求可唤醒CPU工作，退出空闲模式 o 断电模式 时钟模块断电，除了唤醒电路之外所有部分均不供电 系统需分成两部分供电。此模式功耗最低 退出方法：用中断唤醒必须设置外中断 （1）外部中断EINT0-15 （2）实时钟报警中断 S3c2440 电源管理模块 27 大纲 os3c2440 时钟频率管理 oS3c2440 电源管理模块 o相关寄存器使用说明 28 寄存器R/W描 述 初值值偏址 LOCKTIMER/WPLL锁锁定时间时间 寄存器0x00FFFFFF0x00 MPLLCONR/WMPLL配置寄存器0x0005C0800x04 UPLLCONR/WUPLL配置寄存器0x000280800x08 CLKCONR/W时钟时钟 控制寄存器0x0007FFF00x0C CLKSLOWR/W慢时钟时钟 控制寄存器0x000000040x10 CLKDIVNR/W时钟时钟 比控制寄存器0x000000000x14 专用寄存器 S3C2440的时钟与电源管理共有6个专用寄存器， 其基地址均为0x4C000000 29 1、PLL锁定时间寄存器（LOCKTIME ） 锁相环从启动到正常工作所需的时间 一般保持默认，即0xFFFF即可 30 2、PLL控制寄存器（MU PLLCON ） 锁相环输出频率设置： MPLL =（mFin2）/（p2S） m=MDIV + 8, p=PDIV + 2; s=SDIV UPLL = （mFin）/（p2S） m=MDIV + 8, p=PDIV + 2; s=SDIV 31 3、时钟控制寄存器（CLKCON） 用于控制各模块是否有频率输入，一般保持默认即可 32 3、时钟控制寄存器（CLKCON续1） 33 3、时钟控制寄存器（CLKCON续2） Bit3: 1：进入睡眠模式 Bit2：1 进入特别模式（保留模式，没有使用） 34 4、慢时钟控制寄存器（CLKSLOW） 慢时钟模