嵌入式硬件接口设计

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1、www.plcworld.cn嵌入式系统硬件接口设计www.plcworld.cn华清远见今日课程内容大纲v嵌入式硬件系统组成v嵌入式硬件系统常见接口简介vI2C总线接口设计vSPI总线接口设计www.plcworld.cn嵌入式硬件系统组成华清远见www.plcworld.cn华清远见Intel公司Xscale处理器www.plcworld.cn华清远见S3c2410处理器www.plcworld.cn华清远见EP9315处理器www.plcworld.cn华清远见嵌入式硬件系统常见接口简介vSDRAMØSynchronousDynamicRandomAccessMemor

2、yØSDRAM内部使用通常的dram单元来存储数据Ø接口部分采用同步的寄存器与外界逻辑相连v特性Ø同步——接口信号使用同一个时钟同步Ø动态——存储器阵列需要不断刷新Ø寻址——采用列地址+行地址进行二维寻址www.plcworld.cn华清远见嵌入式硬件系统常见接口简介vFlash芯片分类ØNORFLASH——可以直接寻址，支持XIP，擦写较慢ØNANDFLASH——不能直接寻址，靠命令访问，不支持XIP，擦写速度快，容量大v常见Flash供应商ØINTEL——norflashØSpansion——norflashØsamsung——nandflashØhynix——nandf

3、lashØtoshiba——nandflashwww.plcworld.cn华清远见NorFLASH管脚与连接实例www.plcworld.cn华清远见NandFLASH管脚与连接实例www.plcworld.cn华清远见嵌入式硬件系统常见接口简介vUART（串口）Ø异步串行总线接口Ø作为嵌入式目标板与主机的连接之用Ø用作打印输出及命令输入（不作为数据输入用）www.plcworld.cn华清远见I2C总线接口设计vI2C简介vI2C的历史，最开始用来控制智能电池vI2C使用两根双向信号线来传递数据ØSerialClockLine(SCL)ØSerialDataAddress

4、(SDA)v总线速度分为标准速度100kbps，快速模式400kbps，高速模式3.4Mbpsv特点是：半双工，仅需要两根线（所以又被称为2-wire总线）www.plcworld.cn华清远见I2C总线硬件协议介绍vSDA下降沿跟随一个SCL下降沿表示传输开始vSCL上升沿跟随一个SDA上升沿表示传输结束v主设备传送一个字节到从设备www.plcworld.cn华清远见I2C总线结构框图www.plcworld.cn华清远见I2C总线的限制vI2C总线设备都是OC/OD输出，所以高电平靠上拉电阻产生v由于驱动能力和静态功耗限制，上拉电阻不能取太小值，导致电压上升率dV/dt

5、受限vI2C总线上总负载电容越小越有利于驱动vI2C高速规范要求负载电容小于400pfwww.plcworld.cn华清远见实例分析-S3C2410i2c控制器vIICCONØBit7ACK使能位ØBit6发送时钟分频选择ØBit5中断使能ØBit4未处理中断标志ØBit[3:0]发送时钟分频步长vIICSTATØBit[7:6]模式选择（主/从，收/发）ØBit5总线状态指示ØBit4数据输出使能ØBit3总线仲裁状态ØBit2从设备地址匹配状态ØBit10地址状态ØBit0接收最低bit状态vIICDSØBit[7:0]数据寄存器vIICADDØBit[7:1]7位地址寄

6、存器www.plcworld.cn华清远见SPI总线接口设计vSPI总线从本质讲是一个同步串行总线，最早使用在motorola的68系列单片机上v目前SPI总线广泛使用在各种嵌入式设备上。很多嵌入式处理器，存储器都支持该总线，包括s3c2410vSPI使用4根信号线传输数据：SCLK，MISO，MOSI，CS。前三个信号是共享的，CS是每个从设备独立的vSPI比I2C速度更快，某些设计中可以达到几十Mbpswww.plcworld.cn华清远见SPI总线框图v注意SPI每个从设备都有独立片选线www.plcworld.cn华清远见实例分析-S3C2410spi控制器vSPCO

7、NØBit[6:5]spi访问模式控制ØBit4spi时钟使能ØBit3spi主从模式选择ØBit2spi时钟极性选择ØBit1spi时钟相位选择ØBit0spi自动垃圾数据模式vSPSTAØBit2数据碰撞错误ØBit1多主设备错误ØBit0传输就绪vSPPINØBit2多主设备检测使能ØBit0检测MOSI驱动使能或是释放总线vSPPREØ波特率分频vSPTDATØ发送数据寄存器vSPRDATØ接收数据寄存器www.plcworld.cn谢谢