S3C2410及最小系统设计

1、1嵌入式系统嵌入式系统第第8 8节：节：S3C2410S3C2410及最小系统设计及最小系统设计2 ARM简介简介lARM简介简介将技术授权给其它芯片厂商形成各具特色的ARM芯片. . .3本节提要本节提要S3C2410S3C2410体系结构体系结构S3C2410AS3C2410A概述概述最小系统最小系统I/O接口设计接口设计4嵌入式系统硬件知识（回顾）嵌入式系统硬件知识（回顾） S3C2410AS3C2410A处理器体系结构？处理器体系结构？嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构 IP IP 核核( (ARM9ARM9) ) 冯冯诺依曼体系结构和诺依曼体系结构和哈佛体系结构哈佛体系结构

2、 CISCCISC与与RISCRISC 信息存储的字节顺序信息存储的字节顺序( (可选可选） 流水线技术流水线技术5本节提要本节提要S3C2410S3C2410体系结构体系结构S3C2410AS3C2410A概述概述最小系统最小系统6S3C2410ARM920T内核结构7AMBA busAMBA bus高级微控制器总线简介高级微控制器总线简介l高级微控制器总线（高级微控制器总线（Advanced Microcontroller Bus Advanced Microcontroller Bus Architectuer,AMBAArchitectuer,AMBA bus) bus)AMBAAMB

3、A规范主要包括规范主要包括lAHB(AdvancedAHB(Advanced High performance Bus) High performance Bus)系统总线系统总线lAPB(AdvancedAPB(Advanced Peripheral Bus) Peripheral Bus)外围总线。外围总线。 lAHBAHBAHBAHB主要用于高性能模块主要用于高性能模块( (如如CPUCPU、DMADMA等等) )之间的连接。之间的连接。 lAPBAPBAPBAPB主要用于低带宽的周边外设之间的连接，例如主要用于低带宽的周边外设之间的连接，例如UARTUART等等8S3C2410A的内部

4、结构9S3C2410A片上资源qARM920TARM920T核、工作频率核、工作频率203MHz203MHz；q16KB 16KB 数据数据CacheCache， 16KB 16KB 指令指令CacheCache，MMUMMU，外部存储器控制器；，外部存储器控制器；qLCDLCD控制器（支持黑白、灰度、控制器（支持黑白、灰度、Color STNColor STN、TFTTFT屏），触摸屏接口屏），触摸屏接口；qNAND FLASHNAND FLASH控制器，控制器，SD/MMCSD/MMC接口支持，接口支持，4 4个个DMADMA通道通道；q3 3通道通道UARTUART、1 1个多主个多主I

5、2CI2C总线控制器、总线控制器、1 1个个I2SI2S总线控制器；总线控制器；q4 4通道通道PWMPWM定时器及一个内部定时器；定时器及一个内部定时器；q117117个通用个通用I/OI/O口；口； 2424个外部中断源；个外部中断源；q8 8通道通道1010位位ADCADC；q实时时钟及看门狗定时器等实时时钟及看门狗定时器等。q两个两个USB主主/一个一个USB从从；10S3C2410AS3C2410A特性特性q内核内核:1.8V I/O:1.8V I/O及存储器及存储器 : 3.3V: 3.3Vq电源管理模式：电源管理模式：NormalNormal、SlowSlow、IdleIdle、

6、Power off Power off q272-FBGA272-FBGA11本节提要本节提要S3C2410S3C2410体系结构体系结构S3C2410AS3C2410A概述概述最小系统最小系统I/O接口设计接口设计12最小系统最小系统l简介简介s3c2410时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)最小系统框图最小系统框图13s3c2410时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)s3c2410时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)l各部件简介各部件简介电源电源供电系统(电源) 电源系统为整个系统提供能量，是整个系统工作的基础，

7、具有极其重要的地位。14电源质量与分配电源质量与分配q电源分配电源分配电源的分配对系统的稳定性有很大的影响，因此，在设计印刷电电源的分配对系统的稳定性有很大的影响，因此，在设计印刷电路板时，要注意电源的分配问题。路板时，要注意电源的分配问题。q电源的供给方式：电源的供给方式：一般采用一般采用电源总线电源总线（双面板）。电源总线要足够宽，以减小直（双面板）。电源总线要足够宽，以减小直流电阻。流电阻。在多层板的设计中，一般使用在多层板的设计中，一般使用电源层的方式电源层的方式给系统供电。采用给系统供电。采用这种方式可有效的降低噪声，提高系统的稳定性。这种方式可有效的降低噪声，提高系统的稳定性。15

8、s3c2410时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)l各部件简介各部件简介时钟系统时钟系统 所有时序电路，需要一个时钟信号才能工作。时钟系统16时钟方式时钟方式 处理器处理器X1X2CCXtal处理器处理器X1X2CClock使用内部振荡器使用外部时钟源可以使用稳定的时钟信号源，如有源晶振等。17S3c2410时钟选择时钟选择18S3C2410的时钟的时钟lCLOCKlFCLK for CPU, lHCLK for the AHB bus peripherals, l PCLK for the APB bus peripherals.lThe S3C2410X has

9、two Phase Locked Loops(PLLs): lone for FCLK, HCLK, and PCLKl the other dedicated for USB block (48Mhz).lPOWER MANAGEMENTlNORMAL mode, SLOW mode, IDLE mode, and Power-OFF mode.1920s3c2410时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)l各部件简介各部件简介复位复位所有微控制器均有一个复位逻辑，它负责将微控制器初始化为某个确定的状态。这个复位逻辑需要一个复位信号才能工作。这个信号的稳定性和可靠性对微

10、控制器的正常工作有重大影响。 复位及其配置系统21l各部件简介各部件简介复位及其芯片配置复位及其芯片配置 复位电路可以使用简单的阻容复位，这个电路成本低廉，但不能保证任何情况产生稳定可靠的复位信号，所以一般场合需要使用专门的复位芯片。 阻容复位22复位电路复位电路23s3c2410时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)l各部件简介各部件简介存储器系统存储器系统 对于大部分微控制器来说，外扩存储器系统不是必需的，但大部分嵌入式微处理器中没有片内程序存储器或数据存储器，必须设计存储器系统。存储器系统24存储器系统的层次结构寄存器寄存器高速缓存高速缓存Cache主存储器主存储

11、器SDRAM本地存储器本地存储器 Flash、ROM、磁盘、磁盘网络存储器网络存储器 Flash、ROM、磁盘、磁盘时时钟钟周周期期0110501002000000025地址分配地址分配A0-A29A30A311G1G1G1G32位地址线，位地址线，232=4G0X400000000X80000000SFR26S3c2410可用外部地址可用外部地址A0-A29A28A29A27A0-A2627S3C2410的存储器配置的存储器配置28S3C2410的存储器系统的存储器系统 共共 8 个个banks,每个每个Bank 128Mbytes (总共总共 1GB)l6个个Bank用于控制用于控制 RO

12、M, SRAM, etc.l剩余的两个剩余的两个Bank用于控制用于控制 ROM, SRAM, SDRAM, etc .除除 bank0 (16/32-bit) 外，所有的外，所有的Bank都可以通过编程选都可以通过编程选择总线宽度择总线宽度= (8/16/32-bit) 最后两个最后两个Bank大小可编程大小可编程,且保持容量相等且保持容量相等 7个个Bank固定起始地址；固定起始地址； 最后一个最后一个Bank可调整起始地址可调整起始地址；所有所有Bank存储周期可编程控制；存储周期可编程控制； 可通过软件选择大小端可通过软件选择大小端29S3C2410A外部总线接口外部总线接口启动模式启

13、动模式地址总线地址总线数据总线数据总线30S3C2410A3132外部存储系统的类型及接口设计外部存储系统的类型及接口设计l存储系统的类型：存储系统的类型：lROM/FLASH（NOR)lSRAMlSDRAMl基于基于S3C2410的的FLASH,SDRAM存储系统的接口设计存储系统的接口设计lNAND FLASH接口设计接口设计338位和位和16位位ROM/FLASHROM的容量是多的容量是多少个字节？少个字节？216 X 1=64k219 X 2=1M如何与如何与MCU连接连接?3416位位SDRAM3536SDRAMl容量是多少容量是多少个字节？个字节？l如何与如何与MCU连接？连接？37SDRAM -HY57V56162038HY57V56162039初始化中有关存储器的配置初始化中有关存储器的配置l数据宽度数据宽度l总线时序总线时序lSDRAM刷新刷新lBANK大小大小40数据宽度设置寄存器数据宽度设置寄存器41数据宽度设置寄存器数据宽度设置寄存器42BANK05控制寄存器控制寄存器时时序序配配置置43BANK67控制寄存器控制寄存器44刷新控制寄存器刷新控制寄存器SDRAM刷刷新新配配置置45BANK大小配置寄存器大小配置寄存器BANK大大小小配配置置46NAND FLASH接口设计接口设计它的容量是多少字节？它的容量是多少字节？如何与