第3章體系結構2

1、12367復位后的復位后的S3C44B0XS3C44B0X的存儲器映射表的存儲器映射表 32MB 32MB 32MB 32MB 32MB 28MB 256MB SA27:0 可存取 區(qū)域 特殊功能 寄存器（4MB ） SROM （ nGCS0） SROM （ nGCS1） SROM （ nGCS2） SROM （ nGCS3） SROM （ nGCS4） SROM （ nGCS5） SROM/DRAM/SDRAM （ nGCS6） SROM/DRAM/SDRAM （ nGCS7）0 x1000_0000 0 x0 e00_0000 0 x0c00_0000 0 x0 e00_0000 0 x0

2、800_0000 0 x0600_0000 0 x0400_0000 0 x0 200_0000 0 x01c0_0000 0 x0 000_0000 2MB/4MB/8MB/16MB/32MB2MB/4MB/8MB/16MB/32MB111214151618192024 ARM9體系結構框圖體系結構框圖下頁圖給出了下頁圖給出了ARM9TDMIARM9TDMI結構框圖。主要有結構框圖。主要有7 7部分構成。部分構成。比較最常用的是比較最常用的是ARM920TARM920T內(nèi)核，后頁圖給內(nèi)核，后頁圖給出了出了ARM920TARM920T結構框圖。結構框圖。ARM920TARM920T結構主要部分

3、有：結構主要部分有：ARM9TDMIARM9TDMI內(nèi)核內(nèi)核CPUCPU、MMUMMU、CacheCache、協(xié)處理器接口、運行跟蹤、協(xié)處理器接口、運行跟蹤信息接口信息接口(ETM)(ETM)、JTAGJTAG調(diào)試接口、總線接口等調(diào)試接口、總線接口等7 7部分構成。部分構成。ARM9TDMI體系結構框圖體系結構框圖ARM9TDMI CPU指令接口指令接口數(shù)據(jù)地址接口數(shù)據(jù)地址接口跟蹤接口跟蹤接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口JTAG接口接口指令地址接口指令地址接口ARM9TDMI結構框圖結構框圖27 ARM9TDMI核性能核性能ARM920T體系結構框圖體系結構框圖封裝與引腳信號封裝與引腳信號S3C微控制器是

4、微控制器是272-FBGA封裝。封裝。其信號可以分成其信號可以分成addr0-addr26、Data0-data31、GPA0-GPA22GPB10、GPC15、GPD15、GPE15、GPF7、GPG15、GPH10、EINT23、nGCS0nGCS7、AIN7、IIC、SPI、OM0-OM3等，大部分都是復用的等，大部分都是復用的301、 S3C2410X概述概述S3C2410X是韓國三星公司推出的是韓國三星公司推出的16/32位位RISC微控制器，其微控制器，其CPU采用的是采用的是ARM920T內(nèi)核，內(nèi)核，加上豐富的片內(nèi)外設，為手持設備和其它應用，提加上豐富的片內(nèi)外設，為手持設備和其它

5、應用，提供了低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。供了低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。1）主要特性）主要特性l具有具有16KB指令指令Cache、 16KB數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Cache和存儲和存儲器管理單元器管理單元MMU。l外部存儲器控制器，可擴展外部存儲器控制器，可擴展8組，每組組，每組128MB，總，總容量達容量達1GB；支持從；支持從Nand flash存儲器啟動。存儲器啟動。l55個中斷源，可以設定個中斷源，可以設定1個為快速中斷，有個為快速中斷，有24個外個外部中斷，并且觸發(fā)方式可以設定。部中斷，并且觸發(fā)方式可以設定。l4通道的通道的DMA，并且有外部請求引腳。，并且有外部請求

6、引腳。l3個通道的個通道的UART，帶有，帶有16字節(jié)的字節(jié)的TX/RX FIFO，支，支持持IrDA1.0功能。功能。l具有具有2通道的通道的SPI、1個通道的個通道的IIC串行總線接口和串行總線接口和1個通道的個通道的IIS音頻總線接口。音頻總線接口。l有有2個個USB主機總線的端口，主機總線的端口，1個個USB設備總線的設備總線的端口。端口。l有有4個具有個具有PWM功能的功能的16位定時器和位定時器和1個個16位內(nèi)部位內(nèi)部定時器。定時器。l8通道的通道的10位位A/D轉換器，最高速率可達轉換器，最高速率可達500kB/s；提供有觸摸屏接口。提供有觸摸屏接口。l具有具有117個通用個通用

7、I/O口和口和24通道的外部中斷源。通道的外部中斷源。l兼容兼容MMC的的SD卡接口。卡接口。l具有電源管理功能，可以使系統(tǒng)以普通方式、慢速具有電源管理功能，可以使系統(tǒng)以普通方式、慢速方式、空閑方式和掉電方式工作。方式、空閑方式和掉電方式工作。l看門狗定時器?？撮T狗定時器。l具有日歷功能的具有日歷功能的RTC。l有有LCD控制器，支持控制器，支持4K色的色的STN和和256K色的色的TFT，配置有配置有DMA通道。通道。l具有具有PLL功能的時鐘發(fā)生器，時鐘頻率高達功能的時鐘發(fā)生器，時鐘頻率高達203MHz。l雙電源系統(tǒng)：雙電源系統(tǒng)：1.8/2.0V內(nèi)核供電，內(nèi)核供電，3.3V存儲器和存儲器和

8、I/O供電。供電。2）系統(tǒng)結構）系統(tǒng)結構主要由兩大部分主要由兩大部分構成：構成：ARM920T內(nèi)核內(nèi)核片內(nèi)外設。片內(nèi)外設。（1）ARM920T內(nèi)核內(nèi)核由三部分：由三部分：ARM9內(nèi)核內(nèi)核ARM9TDMI、32KB的的Cache、MMU。（2）片內(nèi)外設）片內(nèi)外設分為高速外設和低速外設，分別用分為高速外設和低速外設，分別用AHB總線和總線和APB總線?？偩€。373839402、 S3C2410X的存儲器系統(tǒng)的存儲器系統(tǒng)1）概概 述述S3C2410XS3C2410X的存儲器管理器的存儲器管理器提供訪問外部存儲器的提供訪問外部存儲器的所有控制信號：所有控制信號：2626位地址信號、位地址信號、3232

9、位數(shù)據(jù)信號、位數(shù)據(jù)信號、8 8個個片選信號、以及讀片選信號、以及讀/ /寫控制信號等。寫控制信號等。S3C2410XS3C2410X的存儲空間分成的存儲空間分成8 8組組，最大容量是，最大容量是1GB1GB，bank0-bank5bank0-bank5為固定為固定128MB128MB，bank6bank6和和bank7bank7的容量的容量可編程改變，可以是可編程改變，可以是2 2、4 4、8 8、1616、3232、6464、128MB128MB，并且并且bank7bank7的開始地址與的開始地址與bank6bank6的結束地址相連接，的結束地址相連接，但是二者的容量必須相等。但是二者的容量

10、必須相等。bank0bank0可以作為引導可以作為引導ROMROM，其數(shù)據(jù)線寬只能是，其數(shù)據(jù)線寬只能是1616位位和和3232位，復位時由位，復位時由OM0OM0、OM1OM1引腳確定；其它存儲器引腳確定；其它存儲器的數(shù)據(jù)線寬可以是的數(shù)據(jù)線寬可以是8 8位、位、1616位和位和3232位。位。S3C2410XS3C2410X的存儲器格式，的存儲器格式，可以編程設置為大端格可以編程設置為大端格式，也可以設置為小端格式。式，也可以設置為小端格式。注意：補充引腳信號注意：補充引腳信號2）存儲器的控制寄存器存儲器的控制寄存器內(nèi)存控制器為訪問外部存儲空間提供存儲器控制信號，內(nèi)存控制器為訪問外部存儲空間提

11、供存儲器控制信號， S3C2410X存儲器控制器共有存儲器控制器共有13個寄存器。個寄存器。寄存器寄存器地地 址址功功 能能操作操作復位值復位值BWSCON0 x48000000總線寬度和等待控制總線寬度和等待控制讀讀/寫寫0 x0BANKCON0 0 x48000004BANK0控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON1 0 x48000008BANK1控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON2 0 x4800000CBANK2控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON3 0 x48000010BANK3控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON4 0 x48000014

12、BANK4控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON5 0 x48000018BANK5控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON6 0 x4800001CBANK6控制控制讀讀/寫寫0 x18008BANKCON7 0 x48000020BANK7控制控制讀讀/寫寫0 x18008REFRESH0 x48000024SDRAM刷新控制刷新控制讀讀/寫寫0 xAC0000BANKSIZE0 x48000028可變的組大小設置可變的組大小設置讀讀/寫寫0 x0MRSRB60 x4800002CBANK6模式設置模式設置讀讀/寫寫xxxMRSRB70 x48000030BANK7模式設置模

13、式設置讀讀/寫寫xxxS3C2410X有有4 個通道的個通道的DMA 控制器，其位于在系控制器，其位于在系統(tǒng)總線和外設總線之間。統(tǒng)總線和外設總線之間。每個每個DMA 通道都能沒有約束的實現(xiàn)系統(tǒng)總線或者外通道都能沒有約束的實現(xiàn)系統(tǒng)總線或者外設總線之間的數(shù)據(jù)傳輸，即每個通道都能處理下面四種設總線之間的數(shù)據(jù)傳輸，即每個通道都能處理下面四種情況：情況：l源器件和目的器件都在系統(tǒng)總線源器件和目的器件都在系統(tǒng)總線l源器件在系統(tǒng)總線，目的器件在外設總線源器件在系統(tǒng)總線，目的器件在外設總線l源器件在外設總線，目的器件在系統(tǒng)總線源器件在外設總線，目的器件在系統(tǒng)總線l源器件和目的器件都在外設總線源器件和目的器件都

14、在外設總線DMA的主要優(yōu)點是的主要優(yōu)點是：可以不通過：可以不通過CPU的中斷來實現(xiàn)的中斷來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)的傳輸，DMA的運行可以通過軟件或者通過外圍的運行可以通過軟件或者通過外圍設備的中斷和請求來初始化。設備的中斷和請求來初始化。 （1）DMA工作原理工作原理每個每個DMA通道都有通道都有4個個DMA請求源，通過設置，請求源，通過設置，可以從中挑選一個服務。每個通道的可以從中挑選一個服務。每個通道的DMA 請求源如請求源如表所示。表所示。 通道通道 源源請求源請求源0請求源請求源1請求源請求源2請求源請求源3請求源請求源4通道通道0nXDREQ0UART0SDITimerUSB設備設備E

15、P1通道通道1nXDREQ1UART1IIS/SDISPI0USB設備設備EP2通道通道2IISSDOIISSDISDITimerUSB設備設備EP3通道通道3UART2SDISPI1TimerUSB設備設備EP4表表 各通道的各通道的DMA 請求源請求源（2）DMA的工作過程的工作過程一般一般DMA的工作過程如下面所示的工作過程如下面所示 （1） 外設向外設向DMAC 發(fā)出請求發(fā)出請求 （2）DMAC通通過過HOLD 向向CPU 發(fā)出總線請求；發(fā)出總線請求；（3）CPU響應響應釋放三總線，并釋放三總線，并且發(fā)應答且發(fā)應答HLDA（4）DMAC向向外設發(fā)外設發(fā)DMA應答應答 （5）DMAC發(fā)出

16、地址、控制信號，為外設傳送數(shù)據(jù)；發(fā)出地址、控制信號，為外設傳送數(shù)據(jù)；（6）傳送完規(guī)定的數(shù)據(jù)后，）傳送完規(guī)定的數(shù)據(jù)后，DMAC撤銷撤銷HOLD信號，信號，CPU也也撤銷撤銷HLDA信號，并且恢復對三總線的控制。信號，并且恢復對三總線的控制。12453S3C2410X的的DMA工作過程可以分為三個狀態(tài)：工作過程可以分為三個狀態(tài)：l狀態(tài)狀態(tài)1：等待狀態(tài)。：等待狀態(tài)。DMA 等待一個等待一個DMA請求。請求。如果有請求到來，將轉到狀態(tài)如果有請求到來，將轉到狀態(tài)2。在這個狀態(tài)下，。在這個狀態(tài)下，DMA ACK和和INT REQ為為0。 l狀態(tài)狀態(tài)2：準備狀態(tài)。：準備狀態(tài)。DMA ACK變?yōu)樽優(yōu)?，計數(shù)器

17、，計數(shù)器（CURR_TC）裝入）裝入DCON19:0寄存器。寄存器。注意：注意：DMA ACK保持為保持為1直至它被清除。直至它被清除。l狀態(tài)狀態(tài)3：傳輸狀態(tài)。：傳輸狀態(tài)。DMA控制器從源地址讀入數(shù)控制器從源地址讀入數(shù)據(jù)并將它寫到目的地址，每傳輸一次，據(jù)并將它寫到目的地址，每傳輸一次，CURR_TC數(shù)器（在數(shù)器（在DSTAT中）減中）減1，并且可能做以下操作：，并且可能做以下操作：l重復傳輸：重復傳輸：在全服務模式下，將重復傳輸，直到計數(shù)器在全服務模式下，將重復傳輸，直到計數(shù)器CURR_TC變?yōu)樽優(yōu)?；在單服務模式下，僅傳輸一次。；在單服務模式下，僅傳輸一次。 l設置中斷請求信號：設置中斷請求

18、信號：當當CURR_TCCURR_TC變?yōu)樽優(yōu)? 0時，時，DMACDMAC發(fā)發(fā)出出INT REQINT REQ信號，而且信號，而且DCON29DCON29即中斷設定位被即中斷設定位被設為設為1 1。 l清除清除DMA ACKDMA ACK信號：信號：對單服務模式，或者全服務對單服務模式，或者全服務模式模式 CURR_TCCURR_TC變?yōu)樽優(yōu)? 0。注意：注意：在單服務模式下，在單服務模式下，DMACDMAC的的3 3個狀態(tài)被執(zhí)行個狀態(tài)被執(zhí)行一遍，然后停止，等待下一個一遍，然后停止，等待下一個DMA REQDMA REQ的到來。如的到來。如果果DMA REQDMA REQ到來，則這些狀態(tài)被重

19、復操作，直到到來，則這些狀態(tài)被重復操作，直到CURR_TCCURR_TC減為減為0 0 。 說明：說明：DMADMA傳輸分為一個單元傳輸和傳輸分為一個單元傳輸和4 4個單元突個單元突發(fā)式傳輸。發(fā)式傳輸。（3）外部外部DMA請求請求/響應規(guī)則響應規(guī)則DMAC有有3種類型的外部種類型的外部DMA請求請求/響應規(guī)則：響應規(guī)則：lsingle service demand，單服務請求單服務請求（對應于需求模式）（對應于需求模式）lsingle service handshake，單服務握手單服務握手（握手模式）（握手模式）lwhole service handshake，全服務握手全服務握手（全服務模

20、式）（全服務模式）每種類型都定義了像每種類型都定義了像DMA請求和請求和DMA響應這些信號怎樣與響應這些信號怎樣與這些規(guī)則相聯(lián)系。這些規(guī)則相聯(lián)系。demand 與與 handshake模式的比較：模式的比較：在一次傳輸結束時，在一次傳輸結束時，DMA檢查檢查xnxDREQ（DMA請求）信號請求）信號的狀態(tài)：的狀態(tài)：l在在demand模式下：如果模式下：如果DMA請求（請求（xnxDREQ）信號仍然）信號仍然有效，則傳輸馬上再次開始。否則等待。有效，則傳輸馬上再次開始。否則等待。l在在handshake模式下：如果模式下：如果DMA請求信號無效，請求信號無效，DMA在兩在兩個時鐘周期后將個時鐘周

21、期后將DMA響應（響應（xnxDACK）信號變得無效。否則，）信號變得無效。否則，DMA等待直到等待直到DMA請求信號變得無效。每請求一次傳輸一次。請求信號變得無效。每請求一次傳輸一次。 （4）DMA控制器的相關寄存器控制器的相關寄存器每個每個DMA 通道有通道有9 個控制寄存器（個控制寄存器（4 個通道共計個通道共計36 個寄個寄存器），存器），6 個用來控制個用來控制DMA 傳輸，其它傳輸，其它3 個監(jiān)視個監(jiān)視DMA 控制器控制器的狀態(tài)。的狀態(tài)。Register Address R/W Description Reset Value DISRCn 0 x4B0000 x0 R/W 初始源基地址寄存器初始源基地址寄存器 0 x00000000 DISRCCn 0 x4B0000 x4 R/W 初始源控制寄存器初始源控制寄存器0 x00000000 DIDSTn 0 x4B0000 x8 R/W 初始目的基地址寄存器初始目的基地址寄存器 0 x00000000 DIDSTCn 0 x4B0000 xC R/W初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器0 x00000000DCONn 0 x4B0000y0 R/W DMA控制寄存器控制寄存器0 x00000000 DSTATn 0 x4B0000y4 R狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)寄存器計