第4章ARM嵌入式处理器课件

第4章 ARM嵌入式处理器第4章 ARM嵌入式处理器1第4章 ARM嵌入式处理器4.1 ARM微处理器的概述4.2 S3C44B0X 处理器4.3 PXA25x/PXA27x处理器第4章 ARM嵌入式处理器24.1 ARM微处理器的概述p分类和特点 p处理器数据手册p处理器典型内部模块4.1 ARM微处理器的概述3分类和特点ARM微处理器的生产要经过两个环节：pARM公司提供内核的IP（即知识产权）授权p半导体公司购买内核的使用权，进行扩展，制作成芯片（处理器）分类和特点ARM微处理器的生产要经过两个环节：4分类和特点 在通用的ARM处理器领域，主要使用的内核有以下几种：pARM7TDMI(-s)pARM720TpARM920TpXScale分类和特点 在通用的ARM处理器领5分类和特点 在通用的ARM处理器领域，主要使用的内核有以下几种：pARM7TDMI(-s)pARM720TpARM920TpXScale分类和特点 在通用的ARM处理器领6分类和特点内核公司处理器ARM7TDMI(-s)三星S3C44B0XS3C4510飞利浦LPC2000系列ATMELAT91系列意法半导体STR71xSTR73xARM720TCirrusEP7312现代HMS30C7202ARM920T三星S3C2410S3C2440CirrusEP9312EP9315ATMELAT91RM9200XScaleIntelPXA255PXA27x分类和特点内核公司处理器ARM7TDMI(-s)三星S3C47分类和特点1 控制类芯片p面向深度嵌入式设备 p同一系列多品种p高级中断控制器p片内的存储器p无MMUp具有工业级性能分类和特点1 控制类芯片8分类和特点2 应用处理器p 具有MMUp 支持SDRAMp 具有LCD控制器p 具有DMA 高级应用处理器具有更强大的运算能力，一般为ARMv5E以上的版本。分类和特点2 应用处理器9分类和特点3.数字信号处理器 （使用协处理器和DSP等方式提高运算能力）4.消费类电子的嵌入式芯片 （较强的专业性）5.安全芯片 （SecurCore内核）分类和特点3.数字信号处理器10处理器的数据手册数据手册（Datasheet）包含的主要内容：处理器特点概述处理器的功能结构及其框图处理器的封装形式和引脚排列处理器各个功能模块介绍处理器的电气特性处理器的机械特性处理器的数据手册数据手册（Datasheet）包含的主要内容11处理器的数据手册处理器中需要关注的基本内容：功能结构框图处理器地址空间 （memory map）可扩展的内存类型处理器的数据手册处理器中需要关注的基本内容：12处理器典型内部模块内存控制单元（Memory Controller）中断控制单元（Interrupt Controller）GPIO （输入输出端口）定时器 (Timer)UART (通用串行收发机)处理器典型内部模块内存控制单元134.2 S3C44B0X 处理器pS3C44B0X概述pS3C44B0X处理器组成与框图pARM7TDMI核心pS3C44B0X功能部件4.2 S3C44B0X 处理器14S3C44B0X概述S3C44B0X采用ARM7TDMI内核，最大速度可以达66MHZ。S3C44B0X主要提供了以下集成的器件：8KB Cache外部存储控制器LCD控制器4个DMA2个通用串行总线一个多主IIC一个IIS5通道的PWM定时器一个内部定时器71个GPIO8个外部中断实时时钟8通道10位ADCS3C44B0X概述S3C44B0X采用ARM7TDMI内核15S3C44B0X处理器组成与框图 S3C44B0X处理器组成与框图 16S3C44B0X处理器组成与框图 组成部分成部分描述描述核心部件 嵌入式处理器不仅包括CPU，也包括了其它的部分。核心部件包括处理器的核心、片内总线、时钟电源模块。核心部件是整个处理器运行的基础。总线上的部件 S3C44B0X的总线部件包括了在系统总线上部件外设器件 外设总线是S3C44B0X的二级总线，通过总线桥挂接在一级总线上。S3C44B0X的组成S3C44B0X处理器组成与框图 组成部分描述核心部件 17ARM7TDMI核心 ARM7TDMI核心 18S3C44B0X内存控制器S3C44B0X内存控制器19S3C44B0X中断控制器异常向量表：ResetEntry b ResetHandler b HandlerUndef b HandlerSWI b HandlerPabort b HandlerDabort b.b HandlerIRQ b HandlerFIQS3C44B0X中断控制器异常向量表：20S3C44B0X中断控制器S3C44B0X中断控制器21S3C44B0X GPIOS3C44B0X的一共有7个通用端口，共71位：A：10位输出端口B：11位输出端口C：16位输入/输出端口D：8位输入/输出端口E：9位输入/输出端口F：9位输入/输出端口G：8位输入/输出端口S3C44B0X GPIOS3C44B0X的一共有7个通用22 S3C44B0X UARTS3C44B0X UART的特性包括：p 基于DMA或者中断的 RxD0,TxD0,RxD1,TxD1p 通道0支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFOp 通道1支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFOp 支持握手接收/发送 S3C44B0X UARTS3C44B0X UART的特性23S3C44B0X定时器S3C44B0X PWM定时器的特性为:p 6个基于中断或者DMA方式PWM定时器p 3个8位预分频器、5个5位除法器、1个4位除法器p 输出坡形可编程的脉宽调制(PWM)p 自动装载或者一短脉冲模式p 死区发生器S3C44B0X定时器S3C44B0X PWM定时器的特性为244.3 PXA25x/PXA27x处理器pPXA处理器概述pPXA处理器组成与框图pXScale核心4.3 PXA25x/PXA27x处理器25PXA处理器概述 PXA255处理器是PXA系列较早一款广泛使用的处理器，其运算速度高达400MHz，采用Intel XScale架构，ARMv5E内核，外围控制器众多，具有高集成度高性能的特点。PXA27x在PXA25x的基础上又增了三大特性：Quick Capture（快速拍摄）、Wireless Speed Step（无线动态节能）和Wireless MMX（无线MMX指令）。PXA处理器概述 PXA255处理器是PXA系26PXA处理器组成与框图 PXA255功能框图 PXA处理器组成与框图 PXA255功能框图 27PXA处理器组成与框图 PXA27x功能框图 PXA处理器组成与框图 PXA27x功能框图 28PXA处理器组成与框图 Xscale核心 PXA处理器组成与框图 Xscale核心 29PXA系统存储器接口 PXA2xx内存空间使用ARM处理器所有32位地址（4G地址空间），包括以下内容：静静态存存储器空器空间：从地址0 x0000 0000开始的6个64M Static Memory空间；SDRAMSDRAM的空的空间：0 xA000 0000-0 xB000 0000的4个64M的SDRAM空间，在PXA27x设置1G模式后使用0 x8000 0000-0 xC000 0000 的4个256M的SDRAM空间；卡空卡空间：从地址0 x2000 0000-0 x4000 0000的2个256M的卡空间；内部寄存器空内部寄存器空间：0 x4000 0000-0 x4C00 0000，分成外设（Peripherals）、LCD和存储器控制（Memory Ctl）三个部分。PXA系统存储器接口 PXA2xx内存空间使用ARM30PXA中断控制器 PXA2xx的中断控制器控制所有的中断源到处理器的入口，同时确定着所有中断的第一级。它也用于确定是否由IRQ或者FIQ触发中断，或者屏蔽中断。各个中断可以设置为IRQ或者FIQ模式，而且FIQ的优先级高于IRQ。PXA中断控制器 PXA2xx的中断控制器控制所有的31PXA UART控制器 PXA2xx均具有3个通用异步接收/发送器：p 全功能UART（FFUART）p 蓝牙UART（BEUART）p 标准UART（STUART）串口类型描述传输速度引脚、全功能UART 包含RS232的全部8个引脚230.4Kb/sTxD（发送）和RxD（接收）CTS（清除发送）和RTS（请求发送）DTR（数据终端就绪）DCD（载波检测）DSR（数据设置就绪）RI（振铃检测）蓝牙UART 可以连接蓝牙模块具有Modem控制引脚921.6Kb/sTxD（发送）和RxD（接收）CTS（清除发送）和RTS（请求发送）标准UART标准2引脚串口230.4Kb/sTxD（发送）和RxD（接收）PXA UART控制器 PXA2xx均具有3个通用异步接32PXA LCD控制器 PXA2xx的LCD控制器提供了对被动显示模块（DSTN，双层超扭曲向列型液晶显示屏幕）和主动显示模块（TFT，薄膜晶体管）的支持。PXA27x 的LCD控制器功能更为强大，支持一个基本层，两个叠加层，一个为硬件光标层。PXA LCD控制器 PXA2xx的LCD控制器提供33课程结束课程结束34