S5PV210DVK硬件说明书.doc

Beijing Universal Pioneering Technology Co.,LTD. UP-TECH S5PV210 DVK硬件说明书H/W MANUAL北京博创兴业科技有限公司版权所有一、 S5PV210 CPU介绍S5PV210是一个16/32位RISC微处理器，是韩国三星公司为移动电话和通用产品设计的低成本、低功耗、高性能的应用处理器方案。S5PV210具有64/32位内部总线，由AXI/AHB/APB总线构成，为3G应该提供优良的硬件性能。S5PV210含有多个强大的硬件加速器，非常适合音视频、2D图形、显示运算等应用。内部集成的MFC（多格式CODEC）支持MPEG4/H.263/H.264的编解码，这个硬件编解码器支持实时视频会议和电视输出（NTSC和PAL制式）。3D图形引擎（3D图形硬件加速器）包含两个可编程着色器（顶点着色器vertex shader和象素着色器pixel shader），能加速OpenGL ES 1.1&1.2渲染绘图。S5PV210具有优化的外部存储器接口，以适应高端通信服务要求的高存储器带宽。存储器系统有两个外部存储器接口，其中DRAM接口可配置为支持LPDDR1(Mobile DDR)，DDR2和LPDDR2，而Flash/ROM接口支持NOR-Flash、NAND-Flash、OneNAND、SRAM和ROM类型的外设。 S5PV210包含多种硬件外设，摄像头接口、24位真彩LCD控制器、4路UART、24路DMA、4路定时器、GPIO、AC97、IIS、IIC、USB Host 2.0、USB 2.0 OTG、4路SD/MMC控制器等等。 S5PV210基于ARM Cortex-A8核，包括32KB指令和32KB数据Caches，512KB L2 Cache，MMU以支持虚拟内存管理。包含一个专门的矢量浮点协处理器，允许高效执行多种加密算法，诸如高品质3D图形应用。S5PV210的工业标准特征支持多种工业标准操作系统。 S5PV210框图S5PV210处理器的主要技术指标: 基于ARM Cortex-a8 核的CPU 子系统，具有Java 加速引擎和32KB/32KB I/D Cache 和512KB L2 Cache. 主频800MHz at 1.1V 或 1GHz at 1.2 V 8-bit ITU 601/656 摄像头接口， 最大 4224像素（比例缩放） 或8192像素（非比例缩放） 多格式编解码器MFC 支持MPEG-4/H.263/H.264 的编解码（最高30fpsSD）和 VC1视频的解码（30fpsSD） JPEG 编解码和TV视频编码器 2D 图形加速器 BitBlit和旋转 3D 图形加速器 20M 三角形/秒 AC-97 音频Codec接口和 3 通道PCM 串行音频接口 1/2/4/8 bpp 压缩 或 8bpp/16bpp/24bpp 非压缩 彩色TFT LCD I2S 和I2C 接口 简易可编程 GPIO USB 2.0 OTG 支持高速从设备(480Mbps) USB 2.0 Host 支持全速 SD/MMC/SDIO/CE-ATA 主控制器 RTC实时钟, PLL, PWM定时器 和 看门狗定时器 24 通道DMA 控制器 支持 14x8 矩阵键盘 为移动应用设计的高级电源管理 存储器子系统，两个独立的端口(SROM 端口 和 DRAM 端口) SRAM/ROM/NOR Flash 接口 x8 或 x16 数据总线 Muxed OneNAND 接口 x16 数据总线 NAND Flash 接口 x8 数据总线 LPDDR1 接口 x16或 x32 数据总线 DDR2接口x16或 x32 数据总线 LPDDR2 S5PV210处理器各功能部件的具体技术指标请参考其数据手册。二、 基于S5PV210处理器的系统硬件设计在基于S5PV210处理器构建评估系统时，硬件设计中需要注意一些处理器的特点，下面罗列出UP-TECH S5PV210硬件架构中考虑的问题和采用的方式：1、 S5PV210的存储器外部接口分为两个，其一DRAM接口用于连接动态存储器，本设计中采用DDR2存储芯片，在PCB设计中要注意DDR2布线规则。DRAM接口的电压是1.8V，可以和存储芯片一起供电。2、 其他Flash芯片和外设均在SROM端口上，此端口供电电压是3.3V。3、 S5PV210支持多种SROM类的存储芯片，包括SRAM/SROM、NorFlash、OneNandFlash、NandFlash和CF等。每种存储器都有对应的控制器，多种控制器共享SROM端口。每种控制器可占用指定的存储Bank和外部片选信号。设备使用从NANDFLASH启动方式。nCS1 底板的CPLD设备，用于产生网卡等外接设备的片选信号。影响每个片选和控制器关系的因素除了寄存器设置外还有启动方式。S5PV210有多种启动方式，本设计采用了从NandFlash启动方式，当然也支持从IROM（内部ROM代码）启动下各个子模式。本设计中的NandFlash芯片是K9K8G08U0M，页大小是2KB，OM5:0设置为000010时可直接从NandFlash启动。4、 每个Bank的地址空间如下表：在底板设计中，连接到系统总线的DM9000A、16C550和CPLD等芯片，都使用nCS1和若干地址线译码得到各自的片选信号，所以基地址都是0x8800 0000。三、 UP-TECH S5PV210的硬件构成UP-TECH S5PV210的硬件框图见下页，图中示意出了系统各部分与处理器之间的关系。整体上采用核心板底板的结构。由于S5PV210芯片采用0.65mm间距的BGA封装，所以核心板PCB是采用了HDI（高密度互联）工艺设计的8层板。核心板上集中了CPU、DDR2、NandFlash等核心资源，并通过高密度PCB to PCB连接器与底板连接。S5PV210核心板框图底板框图 框图中央为核心板，XM1/XM2总线是DRAM端口，直接连接DDR2芯片；XM0总线是SROM端口； NandFlash连接到此系统总线上。系统总线在底板上连接了两片DM9000A网卡芯片，16C550和CPLD。CPLD内部逻辑完成各芯片的片选译码，并提供部分资源的控制功能，以及系统电源控制。UP-TECH S5PV210配置了双网卡和GPRS模块。 S5PV210有独立的Camera接口CIF，本设计中的摄像头（目前支持的摄像头模组芯片为MT9D111）和模拟视频输入都是通过CIF总线输入到CPU的。摄像头信号加了总线缓冲器后接到CIF总线，模拟视频信号（复合视频信号或S-VIDEO）经过视频ADC电路接到CIF总线。这两个信号源只能有一个工作，通过CPLD切换。 S5PV210有模拟视频信号（复合视频信号或S-VIDEO）输出，经过视频放大器后可接电视机等设备。当然有一组数字显示输出信号，可直接驱动TFT-LCD。本设计还预留了将此数字信号转换为LVDS总线的电路，可接LVDS接口的TFT-LCD显示器。同时，将此数字信号转换为模拟RGB信号，可接VGA显示器。 S5PV210的音频总线非常丰富，有三组IIS、三组PCM总线、一组AC97总线和可支持5.1声道的IIS总线。本设计板上使用了AC97总线，通过一个CODEC芯片连接了MIC输入和耳机输出。同时将一组立体声IIS和5.1声道IIS总线引出到扩展槽，可外扩5.1声道环绕声CODEC芯片，形成更高级的音频系统。 S5PV210有一个USB2.0 主口，本设计中使用USB Hub芯片将其扩展为4个下行口。用户可以驳接USB键盘等4个设备。 本设计中通过SPI总线设置了一路CAN总线。S5PV210有4路UART接口，其中UART0直接经过RS232电平转换接到DB9插座，用于调试控制台。另外3路则连接到CPLD，由内部路由逻辑连接到RS485、IrDA、扩展槽等，同时考虑了这些引脚的复用功能，详细情况请参考CPLD部分。 本设计采用直接方式扩展出HDD/CF接口，也就是说S5PV210通过一组专用总线连接硬盘。四、 UP-TECH S5PV210DVK的硬件指标如下：1、 核心板资源型号指标CPUS5PV210Cortex-at内核，稳定运行于1GHz主频DRAMK4T1G084QF-BCE7DDR2内存，512M容量，DDR2NandFlashK9F1G08U0B128M容量，支持直接从Nand启动电源K9K8G08U0M高效DCDC电源电路，核心电压可选择可关断USB2.0 OTG支持高速USB主，从和OTG操作Boot设置拨码开关设置启动模式调试接口预留插针，可单独对核心板编程和调试 2、资源型号指标网卡DM9000AE100M Base-T网卡两个GPRS模块（选配）SIM900包含GPRS模块和配套电路，音频与系统音频混合CPLDEPM240用于实现系统逻辑和电源管理、外设控制模拟视频输入SAA7113支持电视和模拟摄像头的复合视频信号和S-VIDEO摄像头输入MT9D111支持CMOS摄像头数字接入。模拟视频输出NJM2561经视频放大器输出，支持电视机等显示设备LCD液晶屏配置夏普8寸 TFT LCD，分辨率640480LVDS输出（选配）DS90C363支持LVDS接口的液晶屏VGA输出ADV7123支持VGA显示器，分辨率640480触摸屏S5PV210内部控制器配置4线电阻式触摸屏音频WM9713立体声音频输出，线路输入和MIC输入USBAU9254USB1.1 4个下行口CAN总线MCP2510支持CAN2.0总线互联串口两个RS232 DB9接口RS485IrDA红外线蓝牙模块（预留）键盘板载11个按键LED板载5个LED用于调试硬盘接口可通过排线驱动2.5寸硬盘SD卡接口扩展插槽包含系统数据、地址、控制总线，其他可复用总线和未使用资源电源控制原创设计电源控制功能和电路，轻触控制，支持软件管理主电源。五、 UP-TECH 6410DVK 接口示意图电源输入USB4VGA串口0串口1网卡0网卡1核心板SIM卡座LVDS扩展槽S-VIDEO输入复合视频输出S-VIDEO输出复合视频输入音频插座GPRS天线电源键复位键JTAGSD卡IrDAJOYSTICK和键盘IDE硬盘接口CMOS摄像头接口RS485CAN六、 UP-TECH S5PV210使用上的注意事项1、 平台供电电压DC12V，请使用配套的电源适配器。2、 插入电源后，平台无电，按电源键后开机。开机后再次按电源键将关机。电源键具有长时间参数的去抖，防止频繁按动导致电源剧烈抖动。关于电源键的更多信息请参考CPLD逻辑说明部分。3、 选配GPRS模块的平台，需要在SIM卡座内插入手机SIM卡，请以插座触点位置正确插入卡。4、 音频输出插座具有自动切换功能，插入耳机后，板载扬声器会自动静音。5、 RS485插座对外提供5V电源。RS485和CAN总线插座的引脚定义请参考PCB上的文字。6、 网口、串口、VGA、USB、音频、视频、SD卡、JTAG等接口均为标准接口，引脚定义不做特别说明。7、 IDE硬盘接口的引脚定义和2.5寸硬盘的引脚定义一致，只需用排线直接连接即可。8、 C