七基于arm的嵌入式系统硬件结构设计ppt培训课件

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1、嵌入式系统设计与实例开发——基于32位微处理器与实时操作系统第七讲基于ARM的硬件系统结构设计本节提要132546基于ARM的硬件系统体系结构存储器接口设计网络接口设计I/O接口设计人机交互接口设计其它通讯接口设计实验平台的体系结构2410核心资源总线隔离驱动168Pin扩展槽网卡设备LCD驱动音频电路串口设备USB设备PCMCIAIDE/CF卡SD卡接口IO扩展电机等其他资源局部总线扩展总线S3C2410X处理器详解S3C2410X在包含ARM920T核的同时，增加了丰富的外围资源，主要片内外围模块包括：1个LCD控制器，支持STN和TFT液晶显示屏；

2、外部存储器管理（SDRAM控制器和芯片选择逻辑）；3个通道的UART；4个通道的DMA，支持存储器和I/O口之间的传输，以猝发模式提高传输率；4个具有PWM功能的16位定时/计数器和1个16位内部定时器，支持外部时钟源；电源管理。8通道的10位ADC，最高速率可达500kB/s，10位分辨率；触摸屏接口；IIS总线接口；2个USB主机接口，1个USB设备接口；2个SPI接口；SD卡接口和MMC卡接口；16位看门狗定时器；117位通用I/O口和24位外部中断源；S3C2410X处理器详解S3C2410X及片内外围简介S3C2410X支持大

3、、小端模式，将存储空间分成8组（Bank），每组大小是128MB，共计1GB。特殊功能寄存器1、内存控制器（MemoryController）：内存控制器为访问外部存储空间提供存储器控制信号，共有13个寄存器。特殊功能寄存器2．NandFlash控制器S3C2410X支持NandFlash启动，启动代码存储在NandFlash上。启动时，NandFlash的前4KB将被装载到内部的固定地址的SRAM中，利用硬件纠错码ECC对数据的正确性检验，然后开始执行其中的启动代码。一般情况下，该启动代码会把NandFlash中的内容拷贝到SDRAM中去，拷贝完后，主程序

4、将在SDRAM中执行。操作流程如图4.13所示。自动引导模式流程自动引导模式流程：复位；如果自动引导模式使能，NandFlash中的前4KB代码拷贝到内部的小石头区域；小石头映射到nGCS0；CPU开始执行小石头区域中的代码。NandFlash模式：通过NFCONF寄存器设置NandFlash配置；把NandFlash命令写入NFCMD寄存器；把NandFlash地址写入NFADDR寄存器；读/写数据同时通过NFSTAT寄存器检测NandFlash状态。读操作前或者程序执行后检查R/nB信号自动引导模式流程时钟和电源管理S3C2410X的主时

5、钟由外部晶振或者外部时钟提供，选择后可以生成3种时钟信号，分别是CPU使用的FCLK，AHB总线使用的HCLK和APB总线使用的PCLK。时钟管理模块同时拥有两个锁相环，一个称为MPLL，用于FCLK、HCLK和PCLK；另一个称为UPLL，用于USB设备。对时钟的选择是通过OM[3:2]实现的。OM[3:2]=00B时，晶体为MPLLCLK和UPLLCLK提供时钟源；OM[3:2]=01B时，晶体为MPLLCLK提供时钟源，EXTCLK为UPLLCLK提供时钟源；OM[3:2]=10B时，EXTCLK为MPLLCLK提供时钟源，晶体为UPLLCLK提供时钟

6、源；OM[3:2]=11B时，EXTCLK为MPLLCLK和UPLLCLK提供时钟时钟和电源管理（1）锁相环PLL。锁相环最基本的结构由3个基本的部件组成：鉴相器（PFD）、环路滤波器（LoopFilter）和压控振荡器（VCO），如图4.14所示。鉴相器是个相位比较装置，它把输入信号Fref与压控振荡器输出分频后的信号Fvco的相位进行比较，产生对应于两个信号相位差的误差电压，该误差电压控制调整压控振荡器的频率，以达到与输入信号同频。时钟和电源管理S3C2410X增加了1个转换泵和3个除法器来增加控制。转换泵首先对PFD的输出信号按一定比例转换，然后传递给

7、外部滤波器，最后由外部滤波器驱动压控振荡VCO。除法器P对输入信号Fin分频产生信号Fref，除法器M对压控振荡器输出信号分频产生信号Fvco，分频器S对压控振荡器输出信号分频后生成了MPLL。达到稳定后，Fref与Fvco之间的频差为零，相差不再随时间变化，误差电压为一固定值，此时环路进入“锁定”状态。这就是锁相环工作的大致过程。系统稳定后Fref与Fvco相等，可得输出频率MPLL与输入时钟频率Fin的关系式：时钟和电源管理（2）时钟控制逻辑。时钟控制逻辑决定了所使用的时钟源，是采用MPLL作为FCLK，还是采用外部时钟。复位后，Fin直接传递给FCLK

8、，即使不想改变默认的PLLCON值，也需要重新写一遍