嵌入式系統(tǒng)6-嵌入式系統(tǒng)硬件平臺2-實例

嵌入式系統(tǒng)硬件平臺實例一、ARM實例SamsungS3C44B0XARM體系結(jié)構(gòu)的主要特征大量的寄存器，都可用于多種用途；Load-Store體系結(jié)構(gòu)3地址指令（兩個源操作數(shù)寄存器和結(jié)果寄存器獨立設(shè)定）每條指令都條件執(zhí)行包含非常強大的多寄存器Load和Store指令能在單時鐘周期執(zhí)行的單條指令內(nèi)完成一項普通的移位操作和一項普通的ALU操作能過協(xié)處理器指令集來擴展ARM指令集，包括在編程模式下增加了新的寄存器和數(shù)據(jù)類型在Thumb體系結(jié)構(gòu)中以高密度16位壓縮形式表示指令集2SamsungS3C44B0XSamsungS3C44B0X微處理器是三星公司專為手持設(shè)備和一般應(yīng)用提供的高性價比和高性能的微控制器解決方案，它使用ARM7TDMI核，工作在66MHZ。為了降低系統(tǒng)總成本和減少外圍器件，這款芯片中還集成了下列部件：8KBCache、外部存儲器控制器、LCD控制器、4個DMA通道、2通道UART、1個多主I2C總線控制器、1個IIS總線控制器，5通道PWM定時器及一個內(nèi)部定時器、71個通用I/O口、8個外部中斷源、實時時鐘、8通道10位ADC等。3S3C44B0X體系結(jié)構(gòu)：用于手持設(shè)備和通用嵌入式應(yīng)用的完整系統(tǒng)；16/32位RISC結(jié)構(gòu)和帶ARM7DMICPU核的功能強大的指令集；Thumb協(xié)處理器在保證性能的前提下使代碼密度最大；片上ICE中斷調(diào)試JTAG調(diào)試方式328位硬件乘法器；

4系統(tǒng)管理：支持大/小端模式地址空間：每個Bank32MB（一共256MB）；每個Bank支持8/16/32位數(shù)據(jù)總線編程；固定的Bank起始地址和7個可編程的Bank；1個起始地址和尺寸可編程的Bank；8個內(nèi)存Bank:：６個用于ROM、SRAM；2個用于ROM/SRAM/DRAM；所有內(nèi)存Bank的可編程尋址周期；在能量低的情況下支持DRAM/SDRAM自動刷新模式；支持DRAM的非對稱/對稱尋址；5緩沖內(nèi)存和內(nèi)部SRAM4路帶8K字節(jié)的聯(lián)合緩存；不使用緩存的0/4/8K內(nèi)容SRAM偽LRU（最近最少使用）的替代算法；通過在主內(nèi)存和緩沖區(qū)內(nèi)容之間保持一致的方式寫內(nèi)存；當(dāng)緩沖區(qū)出錯時，請求數(shù)據(jù)填充技術(shù)；

6時鐘和能量管理l

低能耗；l時鐘可以通過軟件選擇性地反饋回每個功能塊l能量模式：u正常模式：正常運行模式；u低能模式：不帶PLL的底頻時鐘；u休眠模式：只使CPU的時鐘停止；u停止模式：所有時鐘都停止；l

用EINT或RTC警告中斷從停止模式喚醒7中斷控制器l30個中斷源（看門狗定時器，6個定時器，6個UART，8個外部中斷，4個DMA，2個RTC，1個ADC，1個I2C，1個SIO；l矢量IRQ中斷模式減少中斷響應(yīng)周期；l外部中斷源的水平/邊緣模式；l可編程的水平/邊緣極性；l對緊急中斷請求支持FIQ（快速中斷請求）；8帶PWM的定時器l脈沖寬度調(diào)制l5個16位帶PWM的定時器/1個16位基于DMA或基于中斷的定時器；l可編程的工作循環(huán)，頻率和極性l死區(qū)產(chǎn)生l

支持外部時鐘源9實時時鐘l全時鐘特點：毫秒、秒、分、小時、天、星期、月、年l32.768KHz運行

CPU喚醒的警告中斷時鐘記號中斷

10通用輸入輸出端口l8個外部中斷端口l71個多路輸入輸出口；UARTl2個帶DMA和中斷的UART；l支持5位，6位，7位，8位串行數(shù)據(jù)傳送/接收；l當(dāng)傳送/接收時支持雙向握手l可編程波特率；l

支持IrDA1.0（115.2KBPS）；l測試的循環(huán)返回模式；l每個通道有2個內(nèi)部32位FIFO11DMA與A/DDMA控制器l

2路通用無需要CPU干涉的DMA控制器；l2路橋式DMA控制器；l采用6種DMA請求的橋式DMA支持IO到內(nèi)存,內(nèi)存到IO，IO到IO：軟件，4個內(nèi)部功能塊（UART，SIO，實時器，IIS），外部管腳；lDMA之間可編程優(yōu)先級次序；l突發(fā)傳送模式提高到FPDRAM、EDODRAM和SDRAM的傳送率；A/D轉(zhuǎn)換l10位多路ADC；l最大500KSPS/10位；12LCD控制器

l支持彩色/單色/灰度LCD；l支持單掃描和雙掃描顯示；l支持虛擬顯示功能l

系統(tǒng)內(nèi)存作為顯示內(nèi)存l專用DMA用于從系統(tǒng)內(nèi)存中提取圖象數(shù)據(jù)；l可編程屏幕尺寸；l

灰度：16級l

256色13看門狗定時器與I2C總線接口l16位看門狗定時器；l定時中斷請求和系統(tǒng)復(fù)位；l1個帶中斷的多主機I2C總線；l串行，8位，雙向數(shù)據(jù)傳送器能夠以100KB/S的標(biāo)準(zhǔn)模式和400KB/S的快速模式傳送14IIS總線接口l1個I帶DMA的音頻IS總線接口；l串行，每路8/16位數(shù)據(jù)傳送器；支持MSB數(shù)據(jù)格式；

SIO（同步串行I/O）l

1個帶DMA和中斷的SIOl

可編程波特率；支持8位串行數(shù)據(jù)傳送/接收操作

15操作電壓范圍內(nèi)核：2.5V；I/O：3.0V到3.6V;運行頻率最高到75MHz；封裝160LQFP/160FBGA；16S3C44B0X微處理器體系結(jié)構(gòu)框圖17S3C44B0X微處理器管腳定義圖18基于ARM的嵌入式硬件平臺體系結(jié)構(gòu)19S3C44B0X把外部復(fù)位信號，也作為一個中斷來處理。在系統(tǒng)復(fù)位的時候,程序（PC）指針被設(shè)置成0，使程序跳轉(zhuǎn)到0x00000000開始運行。此空間對應(yīng)的是Bank0。因為在系統(tǒng)里1MB的線性Flash和處理器的Bank0相連接。在線性Flash里存儲的是供系統(tǒng)的初始化的程序。此程序負(fù)責(zé)的配置處理器的結(jié)構(gòu)、工作模式以及自動檢測嵌入式控制器的各個硬件是否工作正常。此程序負(fù)責(zé)把存儲在16MB的非線性存儲器里面的system.bin文件復(fù)制到0xC080000地址。引導(dǎo)程序把程序（PC）指針指向0xc080000地址，系統(tǒng)開始運行。system.bin是嵌入式操作系統(tǒng)引導(dǎo)的執(zhí)行文件。編譯以后的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序就是這個文件。

20S3C44B0X存儲系統(tǒng)的特征

支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲的大/小端選擇(通過外部引腳進行選擇)地址空間：具有8個存儲體，每個存儲體可達32Mb，總共可達256Mb。對所有存儲體的訪問大小均可進行改變（8位／16位／32位）8個存儲體中，Bank0－Bank5可支持ROM、SRAM；Bank6、Bank7可支持ROM、SRAM和FP／EDO／SDRAM等。7個存儲體的起始地址固定，1個存儲體的起始地址可變。

21典型系統(tǒng)中存儲體的分配情況存儲體與存儲體的接口Bank0BIOS512K×2FlashBank116MFlash硬盤Bank2USB接口Bank3LCD顯示模塊Bank4保留Bank5保留Bank6系統(tǒng)內(nèi)存SDRAMBank7保留22復(fù)位后的S3C44B0X的存儲器映射表23使用Bank0上的兩片512Kb×2來放置系統(tǒng)BIOS，系統(tǒng)上電以后，PC指針自動指向Bank0的第一個單元，開始進行系統(tǒng)自舉。系統(tǒng)自舉完成以后，便從硬盤中將系統(tǒng)文件和用戶應(yīng)用程序復(fù)制到SDRAM內(nèi)存中執(zhí)行。Bank1上接16M非線性Flash，當(dāng)做系統(tǒng)硬盤使用，可以構(gòu)造文件系統(tǒng)，存放海量數(shù)據(jù)。用SDRAM當(dāng)作系統(tǒng)內(nèi)存，只有Bank6/Bank7能支持SDRAM，所以將SDRAM接在Bank6上。如果同時使用Bank6/Bank7，則要求連接相同容量的存儲，而且其地址空間在物理上是連續(xù)的。24Bank0：系統(tǒng)的啟動ROM（FlashRom）。在系統(tǒng)復(fù)位的時候，處理器的PC（程序計數(shù)器）指針指向0x0地址。在Bank0的起始地址的程序，就是系統(tǒng)的初始化程序。此程序的主要任務(wù)是：1、管理處理器的中斷服務(wù)程序處理器的中斷是從0x0地址開始，引導(dǎo)ROM負(fù)責(zé)把這一部分的中斷映射到另一個區(qū)域，以便系統(tǒng)處理。具體的做法，可以參考44binit.s里面的代碼。（這部分代碼是三星主頁可以提供，它把系統(tǒng)的中斷，映射到了不同的指針?biāo)赶虻牡刂房臻g（主要就是系統(tǒng)RAM的空間））。252、初始化硬件平臺，配置其他的BankS3C44B0X的Bank0是通過外部的一個管腳提供的上拉、下拉電阻來配置的。主要包括：數(shù)據(jù)位數(shù)（8位、16位、32位），數(shù)據(jù)格式（大端、小端）。而其他的Bank的配置，以及讀寫周期等信息是靠Bank0內(nèi)部的代碼配置相應(yīng)的寄存器來實現(xiàn)的。同時，系統(tǒng)的引導(dǎo)Rom也負(fù)責(zé)配置系統(tǒng)的其他的一些寄存器，比如，系統(tǒng)的PLL（鎖頻環(huán)）配置，系統(tǒng)的IO口等一些端口功能的配置等等。263、系統(tǒng)自動檢測引導(dǎo)Rom負(fù)責(zé)檢測系統(tǒng)的啟動必須的外設(shè)是否正常。主要是系統(tǒng)的SDRAM的檢測。4、系統(tǒng)的軟件設(shè)置，更新系統(tǒng)（system.bin）用戶可以在系統(tǒng)啟動的時候，按任意鍵，進入系統(tǒng)的軟件設(shè)置狀態(tài)。通過引導(dǎo)Rom設(shè)置或者查看系統(tǒng)的一些軟件信息。包括：通過開啟USB端口，更新系統(tǒng)文件system.bin；LCD顯示測試；演示程序的裝載測試；鍵盤測試；觸摸屏的坐標(biāo)校準(zhǔn)；觸摸屏測試；以太網(wǎng)地址的設(shè)置等27實驗系統(tǒng)的存儲空間分配在系統(tǒng)引導(dǎo)的最后階段，負(fù)責(zé)復(fù)制system.bin到系統(tǒng)的SDRAM中，然后，把PC指針指向SDRAM中程序的首地址，開始運行。Bank1：K9F2808（三星16MbyteFlash），非線性尋址，每次尋址需要3次寫入8位地址線。具體的時序可以參考K9F2808的datasheetBank2：USBN9603。USB設(shè)備端接口芯片，占用系統(tǒng)外部中斷0。8位數(shù)據(jù)總線。Bank3、Bank4未接設(shè)備?？梢怨矓U展使用Bank5：RTL8019AS，ISA總線兼容的10M以太網(wǎng)（PHY＋MAC層）控制芯片。占用系統(tǒng)外部中斷1，16位數(shù)據(jù)總線28Bank6：SDRAM，起始地址為0xC000000。在SDRAM中，前512Kbyte的空間劃分出來，作為系統(tǒng)的LCD顯示緩沖區(qū)使用（更新其中的數(shù)據(jù)，就可以更新LCD的顯示）。系統(tǒng)的程序存儲空間從0xC080000開始。也就是，引導(dǎo)系統(tǒng)的時候，需要把system.bin文件復(fù)制到0xC080000開始的地址空間，把PC指針指向0xC080000。Bank7：未使用。可以擴展另一片SDRAM，或者其他的外設(shè)。系統(tǒng)的同步串行口（SIO），連接著觸摸屏控制芯片F(xiàn)M7843（與ADS7843完全兼容）。在同步串行口上，還可以擴展其他的芯片?？縄O口控制設(shè)備的片選信號（CS）來防止設(shè)備的沖突。注：系統(tǒng)的擴展接口上，A0的標(biāo)號，連接在S3C44B0X的ADDR1上，后面的地址依次向后錯位。29二、MOTOROLA公司的龍珠MX1微處理器MC928MX1（以下簡稱MX1）摩托羅拉公司基于ARM核心的第一款MCU面向高端嵌入式應(yīng)用龍珠微處理器已經(jīng)應(yīng)用在超過全球75％的個人數(shù)字助理設(shè)備（PDA）上基于PalmOS操作平臺的產(chǎn)品上有卓越的表現(xiàn)30DragonBallMX系列作為DragonBall家族的后續(xù)產(chǎn)品提供了ARM9?微處理器內(nèi)核和完整的系統(tǒng)功能個人移動產(chǎn)品設(shè)計,支持各種智能外設(shè),配有高級處理核心和靈活的電源管理ARM920T?內(nèi)核200MHz片上模塊：LCD控制器,staticRAM,USB支持,A/D轉(zhuǎn)換器、觸摸屏控制器,MMC/SDhost控制器,片上藍(lán)牙加速器MC9328MX1是第一個支持Bluetooth?技術(shù)的應(yīng)用處理器，其藍(lán)牙帶寬處理功能已集成于處理器上的藍(lán)牙加速器(BTA)與RF前端集成電路結(jié)合后，能夠為PDA應(yīng)用提共無縫的藍(lán)牙解決方案。龍珠MX1能夠在操作、休眠及停止?fàn)顟B(tài)下耗用最低能量。外圍設(shè)備16灰度單色顯示,彩色STN顯示和彩色TFT顯示的LCD控制器多媒體加速器(MMA)、多媒體卡(MMC)/安全數(shù)位(SD)/記憶棒界面、先進處理器核心及能源管理31MC9328MX1芯片主要優(yōu)勢低功耗穩(wěn)定的系統(tǒng)設(shè)計多媒體加速功能藍(lán)牙應(yīng)用優(yōu)化有效的在手持設(shè)備上增加無線應(yīng)用服務(wù)適用各種終端設(shè)備如PDA和Smartphone等下一代無線通訊設(shè)備 32OS第一個通過PalmSource認(rèn)證兼容任何PalmOS都可在運行支持PalmOS操作系統(tǒng)平臺微軟WindowsCE操作系統(tǒng)和PocketPCLinux操作系統(tǒng)SymbianEPOC技術(shù)33外部連接兩個必要的串行端口UART1和UART2能夠執(zhí)行高至1.875MHz的波特率并提供IrDA1.0支持一個32位FIFO-ON傳輸和32-位FIFO-ON接收決定了中斷負(fù)載和CPU處理該類通信的速度。一個可配置的串行外部接口（CSPI）可被配置為主接口或從屬接口執(zhí)行高至16位的寬帶數(shù)據(jù)傳輸傳輸接收都是高達16字節(jié)的FIFO最大時鐘頻率為24MHz34SSI/I2S（同步串行端口和Inter-IC聲音）支持用于外部音頻芯片或用于內(nèi)部處理器機間通信的普通SSI端口還支持用于外部數(shù)字聲頻芯片接口、飛利浦標(biāo)準(zhǔn)的Inter-IC聲音總線。35龍珠MX1的USB接口全速情況下（12MHz）符合通用串行總線規(guī)格1.1版，提供六個端點端點（0）可用于輸入和輸出，進行管理，得到32字節(jié)FIFO支持，因而確定了32字節(jié)的最大信息包尺寸。端點（1-5）用于單向通訊（可選擇為進或出）端點（1-2）由64位FIFO支持，端點（3-5）與32字節(jié)FIFO連接端點（3-5）能夠支持等時通訊導(dǎo)管端點（1-5）也支持控制，容積，和中斷導(dǎo)管用戶可培植的最大的信息包尺寸是8、16、32或64字節(jié)，只受片上緩沖器實際尺寸的限制當(dāng)USB框架發(fā)生時，等時通訊導(dǎo)管產(chǎn)生中斷信息包尺寸大小按通信性能的不同受到限制：用于等時端點的DMA接入受FIFO端點尺寸的限制下一個信息包僅在DMA服務(wù)于FIFO之后才能得到編程后的I/O能夠支持從0到1023字節(jié)的任意大小的數(shù)據(jù)包USB芯片自己供給能量，從而不需要從相連的USB設(shè)備上吸收能量，但是在系統(tǒng)設(shè)計需要的情況下，它也能通過USB線纜獲得能量。該智能卡接口模式（SIM）符合ISO7816智能卡接口標(biāo)準(zhǔn)具有16字節(jié)深的FIFO傳送和32字節(jié)深的FIFO接收同時具有帶中斷功能的SIM卡識別特點。36龍珠藍(lán)牙加速器（BTA）提供基帶處理器還將一個跳躍頻率選擇協(xié)同處理器與傳送接收緩沖器結(jié)合起來直接支持摩托羅拉、松下半導(dǎo)體和飛利浦半導(dǎo)體的外部藍(lán)牙收發(fā)器還具有藍(lán)牙應(yīng)用計時器和低功耗管理能力的特點。37多媒體卡（Infineon規(guī)格）和安全數(shù)字（MMC/SD）主控制器磁心與2.2版本的MMC系統(tǒng)規(guī)格和1.0版本的SD存儲卡規(guī)格相兼容。多媒體卡還利用1/4信道與SDI/O規(guī)格0.8e相兼容。該標(biāo)準(zhǔn)支持高達10個MMC卡和一個SD。對于單獨的非混合MMC卡，Infineon規(guī)格達到30個單元。這個MMC/SD磁心支持熱插拔卡功能，數(shù)據(jù)速度達20Mb/s至80Mb/s。索尼的存儲標(biāo)準(zhǔn)－存儲棒(MemoryStick)主控制器(MSHC)磁心提供了一個內(nèi)置的8字節(jié)（4字組）FIFO緩沖，用于傳輸和接收、一個內(nèi)置CRC電路、和一個通過閱讀FIFO狀態(tài)的DMA支持。該磁心的超時設(shè)置可以中斷主處理器。它還具有檢查插拔執(zhí)行的檢測和16位寬主總線接入的特點（不支持8位寬）。38硬件規(guī)格輸入輸出電壓：1.62v～1.98v芯片電壓：1.62v～1.98v256接腳PBGA，14mmx14mmx1.3mm；0.8點距關(guān)于MX1的詳細(xì)資料，感興趣的讀者可以參考/semiconductors/

39龍珠MX1方塊圖40三、ARM芯片選擇的一般原則ARM芯片有多達十幾種的芯核結(jié)構(gòu)70多家芯片生產(chǎn)廠家千變?nèi)f化的內(nèi)部功能配置組合開發(fā)人員如何選擇方案？41(1)ARM芯核如果希望使用WinCE或Linux等操作系統(tǒng)以減少軟件開發(fā)時間就需要選擇ARM720T以上帶有MMU(MemoryManagementUnit)功能ARM芯片，ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都帶有MMU功能ARM7TDMI沒有MMU不支持WindowsCE和大部分的Linux,但目前有uCLinux等少數(shù)幾種Linux不需要MMU的支持42(2)系統(tǒng)時鐘控制器系統(tǒng)時鐘決定了ARM芯片的處理速度ARM7的處理速度為0.9MIPS/MHz常見的ARM7芯片系統(tǒng)主時鐘為20MHz-133MHzARM9的處理速度為1.1MIPS/MHz常見的ARM9的系統(tǒng)主時鐘為100MHz-233MHz,ARM10最高可以達到700MHz不同芯片對時鐘的處理不同只有一個主時鐘頻率芯片可能不能同時顧及UART和音頻時鐘的準(zhǔn)確性如CirrusLogic的EP7312等；內(nèi)部時鐘控制器可以分別為CPU核和USB、UART、DSP、音頻等功能部件提供不同頻率的時鐘如PHILIPS公司的SAA7550等芯片43(3)內(nèi)部存儲器容量在不需要大容量存儲器時，可以考慮選用有內(nèi)置存儲器的ARM芯片芯片型號供應(yīng)商FLASH容量ROM容量SRAM容量AT91F40162ATMEL2MBytes256Kbytes4KBytesAT91FR4081ATMEL1MBytes128KBytesSAA7750Philips384KBytes64KbytesPUC3030AMicronas256KBytes56KbytesHMS30C7202Hynix192KBytes

ML67Q4001OKI256KBytes

LC67F500Snayo640KBytes32K44(4)USB接口許多ARM芯片內(nèi)置有USB控制器有些同時有USBHost和Slave控制器芯片型號ARM內(nèi)核供應(yīng)商USBSlaveUSBHostIIS接口S3C2410ARM920TSamsung121S3C2400ARM920TSamsung121S5N8946ARM7TDMIsamsung100L7205ARM720TLinkup110L7210ARM720TLinkup110EP9312ARM920TCirrusLogic031DragonballMX1ARM920TMotorola101SAA7750ARM720TPhilips101TMS320DSC2xARM7TDMITI100PUC3030AARM7TDMIMicronas105AAEC-2000ARM920TAgilent100ML67100ARM7TDMIOKI100ML7051LAARM7TDMIOKI100SA-1100StrongARMIntel100LH79531ARM7TDMISharp100GMS320C7201ARM720THynix10145(5)GPIO數(shù)量GPIO數(shù)量許多引腳是和地址線、數(shù)據(jù)線、串口線等引腳復(fù)用的在系統(tǒng)設(shè)計時需要計算實際可以使用的GPIO數(shù)量46(6)中斷控制器ARM內(nèi)核只提供快速中斷(FIQ)和標(biāo)準(zhǔn)中斷(IRQ)兩個中斷向量。各個半導(dǎo)體廠家在設(shè)計芯片時加入了自己不同的中斷控制器，以便支持諸如串行口、外部中斷、時鐘中斷等硬件中斷合理的外部中斷設(shè)計很大程度減少任務(wù)調(diào)度的工作量PHILIPS公司的SAA7750所有GPIO都可以設(shè)置成FIQ或IRQ，并且可以選擇上升沿、下降沿、高電平、低電平四種中斷方式。紅外線遙控接收、指輪盤和鍵盤等任務(wù)都可以作為背景程序運行CirrusLogic公司的EP7312芯片只有4個外部中斷源每個中斷源都只能是低電平或者高電平中斷接收紅外線信號時，就必須用查詢方式，會浪費大量的CPU時間47(7)IIS接口IIS(IntegrateInterfaceofSound)集成音頻接口設(shè)計音頻應(yīng)用產(chǎn)品，IIS總線接口是必需的48(8)nWAIT信號外部總線速度控制信號不是每個ARM芯片都提供這個信號引腳利用這個信號與廉價的GAL芯片就可以實現(xiàn)與符合PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)的WLAN卡和Bluetooth卡的接口，而不需要外加高成本的PCMCIA專用控制芯片當(dāng)需要擴展外部DSP協(xié)處理器時，此信號也是必需的。49(9)RTC(RealTimeClock)很多ARM芯片都提供實時時鐘功能，但方式不同。CirrusLogic公司的EP7312的RTC只是一個32位計數(shù)器，需要通過軟件計算出年月日時分秒SAA7750和S3C2410等芯片的RTC直接提供年月日時分秒格式

50(10)LCD控制器有些ARM芯片內(nèi)置LCD控制器，有的甚至內(nèi)置64K彩色TFTLCD控制器。在設(shè)計PDA和手持式顯示記錄設(shè)備時，選用內(nèi)置LCD控制器的ARM芯片如S1C2410較為適宜。51(11)PWM輸出脈沖寬度調(diào)制（PWM）有些ARM芯片有2~8路PWM輸出，可以用于電機控制或語音輸出等場合。152(12)ADC和DAC有些ARM芯片內(nèi)置2~8通道8~12位通用ADC，可以用于電池檢測、觸摸屏和溫度監(jiān)測等PHILIPS的SAA7750更是內(nèi)置了一個16位立體聲音頻ADC和DAC，并且?guī)Ф鷻C驅(qū)動53(13)擴展總線大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM擴展接口不同的ARM芯片可以擴展的芯片數(shù)量即片選線數(shù)量不同，外部數(shù)據(jù)總線有8位、16位或32位。某些特殊應(yīng)用的ARM芯片如德國Micronas的PUC3030A沒有外部擴展功能54(14)UART和IrDA幾乎所有的ARM芯片都具有1~2個UART接口，可以用于和PC機通訊或用Angel進行調(diào)試一般的ARM芯片通訊波特率為115,200bps少數(shù)專為藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的ARM芯片的UART通訊波特率可以達到920Kbps，如Linkup公司的L7205。55(15)DSP協(xié)處理器芯片型號供應(yīng)商DSPcoreDSPMIPS應(yīng)用TMS320DSC2XTI16bitsC5000500DigitalCameraDragonBallMX1Motorola24bits56000

CD-MP3SAA7750Philips24bitsEPIC73CD-MP3VWS22100Philips16bitsOAK52GSMSTLC1502STD950

VOIPGMS30C3201Hynix16bitsPiccolo

STBAT75C220ATMEL16bitsOAK40IAAT75C310ATMEL16bitsOAK40x2IAAT75C320ATMEL16bitsOAK60X2IAL7205Linkup16bitsPiccolo

WirelessL7210Linkup16bitsPiccolo

wirelessQuatroOAK16bitsOAK

DigitalImage56(16)內(nèi)置FPGA有些ARM芯片內(nèi)置有FPGA，適合于通訊等領(lǐng)域。芯片型號供應(yīng)商ARM芯核FPGA門數(shù)引腳數(shù)EPXA1AlteraARM922T100K484EPXA4AlteraARM922T400K672EPXA10AlteraARM922T1000K1020TA7S20系列TriscendARM7TDMI多種多種57(17)時鐘計數(shù)器和看門狗

一般ARM芯片都具有2~4個16位或32位時鐘計數(shù)器和一個看門狗計數(shù)器。

(18)電源管理功能

ARM芯片的耗電量與工作頻率成正比，一般ARM芯片都有低功耗模式、睡眠模式和關(guān)閉模式。

(19)DMA控制器

有些ARM芯片內(nèi)部集成有DMA(DirectMemoryAccess)可以和硬盤等外部設(shè)備高速交換數(shù)據(jù)，同時減少數(shù)據(jù)交換時對CPU資源的占用58還可以選擇的內(nèi)部功能部件有：HDLC,SDLC,CD-ROMDecoder,EthernetMAC,VGAcontroller,DC-DC。可以選擇的內(nèi)置接口有：IIC,SPDIF，CAN，SPI，PCI，PCMCIA。59封裝ARM芯片現(xiàn)在主要的封裝有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式BGA封裝具有芯片面積小的特點，可以減少PCB板的面積，但是需要專用的焊接設(shè)備，無法手工焊接一般BGA封裝的ARM芯片無法用雙面板完成PCB布線，需要多層PCB板布線。60十一、多芯核結(jié)構(gòu)ARM芯片的選擇為了增強多任務(wù)處理能力、數(shù)學(xué)運算能力、多媒體以及網(wǎng)絡(luò)處理能力，某些供應(yīng)商提供的ARM芯片內(nèi)置多個芯核,常見的有ARM+DSP,ARM+FPGA,ARM+ARM等結(jié)構(gòu)

61(1)多ARM芯核為了增強多任務(wù)處理能力和多媒體處理能力，某些ARM芯片內(nèi)置多個ARM芯核。例如Portalplayer公司的PP5002內(nèi)部集成了兩個ARM7TDMI芯核，可以應(yīng)用于便攜式MP3播放器的編碼器或解碼器。MinSpeed公司在其多款高速通訊芯片中集成了2~4個ARM7TDMI內(nèi)核62(2)ARM芯核+DSP芯核為了增強數(shù)學(xué)運算功能和多媒體處理功能，許多供應(yīng)商在其ARM芯片內(nèi)增加了DSP協(xié)處理器。通常加入的DSP芯核有ARM公司的PiccoloDSP芯核、OAK公司16位定點DSP芯核、TI的TMS320C5000系列DSP芯核、Motorola的56KDSP芯核等。63(3)ARM芯核+FPGA為了提高系統(tǒng)硬件的在線升級能力，某些公司在ARM芯片內(nèi)部集成了FPGA。64十一、主要ARM芯片供應(yīng)商目前可以提供ARM芯片的著名歐美半導(dǎo)體公司有：英特爾、德洲儀器、三星半導(dǎo)體、摩托羅拉、飛利浦半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體、億恒半導(dǎo)體、科勝訊、ADI公司、安捷倫、高通公司、Atmel、Intersil、Alcatel、Altera、CirrusLogic、Linkup、Parthus、LSIlogic、Micronas,SiliconWave、Virata、Portalplayerinc.、NetSilicon,Parthus。日本的許多著名半導(dǎo)體公司如東芝、三菱半導(dǎo)體、愛普生、富士通半導(dǎo)體、松下半導(dǎo)體等公司較早期都大力投入開發(fā)了自主的32位CPU結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在都轉(zhuǎn)向購買ARM公司的芯核進行新產(chǎn)品設(shè)計。由于它們購買ARM版權(quán)較晚，現(xiàn)在還沒有可以銷售的ARM芯片，而OKI、NEC、AKM、OAK、Sharp、Sanyo、Sony、Rohm等日本半導(dǎo)體公司目前都已經(jīng)批量生產(chǎn)了ARM芯片。韓國的現(xiàn)代半導(dǎo)體公司也生產(chǎn)提供ARM芯片。國外也有很多設(shè)備制造商采用ARM公司的芯核設(shè)計自己的專用芯片，如美國的IBM、3COM和新加坡的創(chuàng)新科技等。我國臺灣地區(qū)可以提供ARM芯片的公司有臺積電、臺聯(lián)電、華幫電子等。其它已購買ARM芯核，正在設(shè)計自主版權(quán)專用芯片的大陸公司有華為和中興。65主要ARM芯片供應(yīng)商及其代表性產(chǎn)品和主要應(yīng)用領(lǐng)域供應(yīng)商芯片1芯片2芯片3芯片4主要應(yīng)用IntelSA-110SA-1100SA-1110IXP1200PalmPC,NetworkTITMS320DSC21TMS320DSC24TMS320DSC25OMAP1510DigitalCameraSamsungS3C44B0XS3C2410S3C4510S5N8946ADSL,PDAMotorolaDragonballMX1

BT,PDAPhilipsSAA7750VWS22100VCS94250VWS26001MP3,GSM,3G,BTCirrusLogicEP7209EP7212EP7312EP9312GP,MP3LinkupL7200L7205L7210

WirelessATMELAT91R40XXXAT75C310AT76C901AT76C502GP,WirelessOKIML67100ML7051LAML67Q4000ML67Q2300GP,BTSharpLH75400/1LH79520LH79520LH79531/2/3LH7A400PortablehandheldQualcommMSP1000MSM3000MSM5000MSM6000CDMASTSTLC1502STw2400

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