《ARM嵌入式系统》PPT课件.ppt

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1、ARM嵌入式系统第5章XScale内核及PXA270处理器简介5.1XScale内核简介IntelXScale支持16位Thumb指令和DSP扩充指令。IntelPXA270微处理器芯片是一款集成了32位IntelXScale处理器核、多通信信道、LCD控制器、增强型存储控制器和PCMCIA/CF控制器以及通用I/O口的高度集成的应用微处理器。5.1.1XScale内核的特点7级流水线乘/累加器MAC存储器管理部件MMU指令Cache转移目标缓冲器BTB：数据Cache填充缓冲区（FillBuffer）写缓冲区(Wr

2、iteBuffer)性能监视电源管理调试5.1.2XScale与StrongARM的区别XScale处理器的处理速度是StrongARM处理速度的两倍，其内部变化包括：数据Cache的容量从8KB增加到32KB指令Cache的容量从16KB增加到32KB微小数据Cache的容量从512B增加到2KB为了提高指令的执行速度，流水线结构由5级增至7级新增乘/加法器MAC和特定的DSP型协处理器CP0动态电源管理，使XScale处理器的时钟最高可达1GHz、功率1.6W，并能达到1200MIPS5.2PXA270结构5.2P

3、XA270特点PXA270具有以下特点：高性能256KB的专用内部高速代码和数据SRAM高速基带协处理器丰富的串行外设支持JTAG调试片内集成跟踪缓冲区，具有硬件监视特性实时时钟操作系统定时器LCD控制器USIM（通用用户识别卡）接口低功耗高性能的存储器控制：灵活的时钟系统附属外设单元中断控制器5.3PXA270存储管理单元MMU内存管理单元(包含指令cache，指令MMU，数据cache，数据MMU)系统存储控制单元5.3.1PXA270存储系统结构5.3.2PXA270存储控制器特征支持同步FLASH和SDRAM接

4、口支持4块16位或32位宽度的SDRAM支持1GByte的SDRAM空间支持104MHz的1.8VJEDECLP-SDRAM有6个静态存储器接口支持384MByte的FLASH存储器有两个PC卡存储器的接口允许轮流控制系统总线在进入休眠模式、等待模式、深度休眠模式、修改频率模式之前，会设置SDRAM控制器为自刷新模式为DMA控制器提供各种控制信号可以配置块0连接16位或32位的非易失性存储器提供一个可编程省电模式5.3.2PXA270存储控制器特征SDRAM存储空间映射框图5.3.3DMA控制器DMA结构框图5.4PX

5、A270时钟及电源管理单元PXA270的时钟及电源管理单元负责执行处理器的复位、时钟、能量管理以及控制外部能耗管理芯片，来达到对处理器功耗或者执行某些单独操作的能耗优化。5.4.1时钟管理单元5.4.1时钟管理单元时钟系统包括5个主要时钟源：13MHz振荡器，产生PLL的参考时钟和串口单元的时钟32.768kHz振荡器，用于低功耗模式外围PLL（312MHz），用于产生外围总线和外围单元的固定频率核心PLL（26—624MHz），用于产生内核、LCD控制器、内存控制器、系统总线的可编程时钟频率存储控制器时钟输出，设置存

6、储器控制器时钟频率，让它和系统总线频率相同5.4.2电源管理单元5.5PXA270中断控制器PXA270有22个中断源。中断控制器只支持单优先级中断5.6PXA270I/O模块PXA270可以使用和控制的通用I/O（以下统称GPIO）管脚有119个，使用27个寄存器可以配置这些GPIO管脚的方向（输入或输出）、功能、状态（输出）、管脚的高低电平检测（输入）和选择其他功能。5.6.1GPIOPXA270的GPIO管脚可以用来生成和捕捉外设的输出或输入信号，每一个管脚可以通过编程设置成输入和输出。GPIO被作为特殊功能使用

7、时，不能同时当作普通I/O口使用。5.6.2专用键盘接口专用键盘接口提供两种功能模块：矩阵键盘和直连键盘。矩阵键盘支持8输入和8输出，而直连键盘模块只支持8个输入。矩阵键盘支持64个按键，手动和自动扫描方式。矩阵键盘接口和直连键盘接口都能产生中断请求。直连键盘支持8个按键和两个旋转编码器。组合方式：8个按键、6个按键和1个旋转编码器、4个按键和2个旋转编码器。5.7.1USB主控制器一个USB系统主要由4部分组成：客户端软件和USB主控制器驱动两个软件部分、主控制器和设备控制器两个硬件部分。5.7.2USB设备控制器U

8、SB设备控制器支持24个端点。USB控制器兼容USB1.1协议，全速设备可半双工地工作在12Mbps的波特率下。USB通信协议层次框图如下所示：5.7.3UART控制器PXA270处理器有3个UART全功能UART（FFUART）蓝牙UART（BTUART）标准UART（STUART）5.7.4快速红外接口快速红外接口工作在半双工