1、 S3C44B0X體系構造及接口功能 本次報告主要引見了S3C44B0X的體系構造及各種功能接口，主要包括以下內容：S3C44B0X簡介S3C44B0X的體系構造存儲器、UART、LCD、A/D、I2C、I2S、SOI等接口功能 . S3C44B0X體系構造及接口功能 S3C44B0X簡介S3C44B0X的體系構造存儲器、UART、LCD、A/D、I2C、I2S、SOI等接口功能 . S3C44BOX簡介 SAMSUNG公司推出的16/32位RISC處置器S3C44BOX為手持設備和普通運用提供了高性價比和高性能的微控制器處理方案。S3C44BOX采用0.25umCMOS工藝，適宜對本錢敏感和

2、功耗敏感的場所。其采用了ARM7TDMI66Hz內核和新的總線構造SAMBAIISamsung arm cpu 嵌入式控制器總線構造.S3C44BOX簡介ARM7TDMI稱號的詳細含義：T：16位緊縮指令集D：在片調試支持，允許處置器呼應調試懇求暫停M：加強型乘法器，可提供32位數相乘而直接產生64位結果I：嵌入式ICE硬件提供片上斷點和調試點支持 .S3C44BOX經過提供全面的、通用的片上外設，大大減少了系統中除處置器以外的元器件配置，從而使系統的本錢大為降低。S3C44BOX集成的各種片上功能如下：12.5V ARM7TDMI內核，帶有8KB Cache；2可選的內部SRAM；3LCD控

3、制器最大支持256色DSTN，LCD具有公用DMA；42通道UART帶有握手協議支持IrDA1.0，具有16-byte FIFO；51通道SIO；62個通用DMA；72個外設用DMA，具有外部懇求引腳；.8外部存儲控制器片選邏輯，FP/EDO/SDRAM控制器；95個PWM定時器和1通道內部定時器；10看門狗定時器；1171個通用I/O口；128個外部中斷源；13具有日歷功能的RTC；148通道10位ADC；151個多主IIC總線控制器；161個通道IIS總線控制器；17片上PLL時鐘產生器。. S3C44B0X體系構造及接口功能 S3C44B0X簡介S3C44B0X的體系構造存儲器、UART

4、、LCD、A/D、I2C、I2S、SOI等接口功能 .S3C44BOX的體系構造S3C44BOX的體系構造特性如下：集成了手持設備和通用嵌入式系統運用的處理方案；16/32位RISC體系構造和ARM7TDMI處置器內核強大的指令體系；Thumb代碼緊縮機，最大化代碼密度同時堅持了32位指令的性能；基于JTAG的片上集成ICE調方式支持處理方案；328位硬件乘法器；實現低功耗SAMBAII的新型總線構造。.S3C44BOX的體系構造采用S3C44BOX開發通用的嵌入式系統，其系統框架圖如圖2.1所示。主要包括以下幾個方面的內容：存儲器系統系統接口用戶接口顯示LCD與鍵盤.S3C44BOX的體系構

5、造基于S3C44BOX的嵌入式系統S3C44BOX把外部復位信號也作為一個中斷源來處置。在系統復位的時候，程序PC指針被設置成0，使程序跳轉到0 x00000000開場運轉。此空間對應的是Bank0，系統的1MB的線性Falsh和處置器的Bank0相連。在線性Flash里存儲的是供系統初始化的程序，此程序擔任配置處置器系統的構造、任務方式以及自動檢測嵌入式控制器的各個硬件能否任務正常。系統經過初始化和硬件自檢以后，此程序擔任把存儲在16MB的非線性處置器里面的文件復制到0 xc0000000地址此地址是系統8MB的SDRAM的首地址。然后，引導程序把程序PC指針指向0 x

6、c0000000地址，系統開場運轉。.S3C44BOX的體系構造ARM7TDMI處置器內核強大的指令體系除了具有ARM核根本指令功能外，還添加了以下功能：符號化和非符號化半字及符號化字節的存/取指令添加了16位Thumb指令集完善了軟件中斷SWI指令的功能處置器系統方式引進特權方式時運用用戶存放器操作把一些未運用的指令空間捕獲為未定義指令.S3C44BOX的體系構造Thumb 代碼緊縮機，最大化代碼密度同時堅持了32 位指令的性能 Thumb指令集(T)32位ARM指令集的子集，按16位指令重新編碼 ，如圖2.2所示在添加Thumb指令集后，ARM7T的指令流水線發生了變化，如圖2.3所示Th

7、umb指令的解緊縮和解碼過程如圖2.4所示 .S3C44BOX的體系構造Thumb 代碼緊縮機這樣ARM7TDMI就有兩種任務形狀:ARM - 32-bit, 按字陳列的ARM指令集Thumb -16-bit, 按半字陳列的Thumb指令集可以經過將程序計數器R15PC的第0為置0或1，并調用BX指令(分支交換指令是處置器在ARM形狀和Thumb形狀之間切換： .S3C44BOX的體系構造基于JTAG 的片上集成ICE 調試支持處理方案JTAG仿真器，也稱為JTAG的在線調試器ICDInCircuit Debugger，是經過ARM芯片的JTAG邊境掃描口進展調試的設備。JTAG仿真器銜接比較

8、方便，實現價錢也比較偏移，是經過現有的JTAG邊境掃描口與ARM CPU核通訊，實現了完全非插入式調試，不運用片上資源，不需求目的存儲器，不占用目的系統的任何端口。基于JTAG的ARM內核調試通道，具有典型的ICEInCircuit Emulator功能，包含有Embedded ICE模塊的基于ARM的SoC芯片經過JTAG調試端口與主計算機銜接。經過配置，支持正常的斷點、察看點以及處置器核系統形狀的訪問，完成調試。 .S3C44BOX的體系構造體系構造圖S3C44BOX構造如圖2.5所示。引腳引見S3C44BOX引腳分布如圖2.6所示。引腳信號描畫如表2.1所示。. S3C44B0X體系構造

9、及接口功能 S3C44B0X簡介S3C44B0X的體系構造存儲器、UART、LCD、A/D、I2C、I2S、SOI等接口功能 .S3C44B0X接口簡介存儲器接口S3C44BOX的存儲系統具有以下一些主要特性：支持數據存儲的大、小端選擇經過外部引腳進展選擇；有大端方式和小端方式。地址空間具有8個存儲體，每個存儲體可達32MB，總共可到達256MB；對一切存儲體的訪問大小均可進展改動8位/16位/32位，總線寬度可編程；8個存儲器中，Bank0Bank5可支持ROM、SRAM；Bank6、Bank7可支持ROM、SRAM和FP/EDO/SDRAM等，Bank6和Bank7存貯容量大小一樣；7個存

10、儲器的起始地址固定，1個存儲器的起始地址可變。即第8個可變.S3C44B0X接口簡介存儲器接口S3C44B0X 具有一個輸入引腳ENDIAN，處置器經過它的輸入邏輯電平來確定數據類型是小端還是大端：0:小端 1:大端，邏輯電平在復位期間由該管腳的上拉或下拉電阻確定。 .存儲器接口下面以Boot ROM設計為例引見S3C44BOX存儲器的接口設計 ：BOOT ROM 在地址上位于ARM 處置器的Bank0 區，當系統復位時，S3C44B0X 訪問地址0 x00000000，在復位后S3C44B0X 必需做一些系統變量的配置，因此這段特殊的代碼BOOT ROM 映像該當位于地址為0 x000000

11、00 處，啟動ROM 可以由不同寬度的數據總線，總線寬度是受OM1：0引腳控制的。如圖3.1所示.存儲器接口單字節的Boot ROM 設計：.存儲器接口用字節EEPROM/FLASH 設計半字Boot ROM： .存儲器接口用半字EEPROM/FLASH 設計半字BOOT ROM： .存儲器接口用字節EEPROM/FLASH 設計的字Boot ROM.存儲器接口編譯和燒寫用字節EEPROM/Flash 設計的字ROM映像時，可以分成四個映像文件： .S3C44B0X接口簡介UART接口 URATUniversal Asynchronous Receiver/Transmitter通用異步收發器

12、是用于控制計算機與串行設備的接口。它提供RS232C數據終端設備接口，這樣計算機就可以和調制解調器或其他運用RS232C接口的串行設備通訊了。作為接口的一部分，UART還提供以下功能：將計算機內部傳送過來的并行數據轉換為輸出的的串行數據流；將計算機外部傳送過來的串行數據轉換為字節，供計算機內部運用并行數據的器件運用； 在輸出的串行數據流中參與奇偶校驗位，并對從外部接納的數據流進展奇偶校驗；在輸出數據流中參與啟/停標志，并從接納數據流中刪除啟/停標志； 處置由鍵盤或鼠標發出的中斷信號鍵盤和鼠標也是串行設備；處置計算機與外部串行設備的同步管理問題。.如圖3.2所示:每個UART包含一個波特率產生器

13、,發送器,接納器和控制單元。波特率發生器以MCLK作為時鐘源。發送器和接納器包含16字節的FIFOs和移位存放器。被發送的數據，首先被寫入FIFO，再拷貝到發送移位存放器，然后它從數據輸出端口TxDn依次被移位輸出。被接納的數據也同樣從數據接納端口RxDn移位輸入到移位存放器，然后拷貝到FIFO中。 .特性：RxD0，TxD0，RxD1，TxD1 可以以中斷方式或 DMA方式任務；UART 通道 0 符合 IrDA 1.0 要求，且具有 16 字節的 FIFO；UART 通道 1 符合 IrDA 1.0 要求，且具有 16 字節的 FIFO；支持收發時握手方式。 .S3C44B0X接口簡介LC

14、D接口LCD是S3C44B0X和用戶的交互接口。S3C44B0X 內置LCD 控制器可以支持規格為每像素2 位4 級灰度或每像素4 位16級灰度的黑白LCD。也可以支持每像素8 位256 級顏色的彩色LCD 屏。LCD 控制器可以經過編程支持不同LCD 屏的要求，例如行和列像素數，數據總線寬度，接口時序和刷新頻率等。LCD 控制器的主要的任務，是將定位在系統存儲器中的顯示緩沖區中的LCD 圖像數據傳送到外部LCD 驅動器。 .LCD接口LCD 控制器的主要特性：支持彩色/灰度/黑白LCD 屏；支持3 種顯示類型LCD 屏：4 位雙掃描，4 位單掃描，8 位單掃描顯示類型；支持多種虛擬顯示屏。支

15、持硬件方式的程度/垂直滾動；采用系統存儲器作為顯示緩沖區存儲器；專門的DMA 操作用于支持圖像數據的獲取；支持多種屏幕大小：典型的屏幕尺寸：640480，320240，20482048，10244096，等等最大虛擬屏幕大小彩色方式：40961024，20482048，10244069 等支持黑白，4 級灰度和16 級灰度；支持STN 型256 級顏色LCD 顯示屏；支持低功耗方式SL_IDLE 方式。.LCD接口LCD控制器框圖 .S3C44B0X接口簡介A/D接口 A/D轉換器是模擬信號和CPU之間聯絡的接口，它的義務就是將延續變化的模擬信號轉換為數字信號，以便計算機和數字系統進展處置，存

16、儲，控制和顯示。S3C44B0X 具有8 路模擬信號輸入的10 位模/數轉換器ADC，它是一個逐次逼近型的ADC，內部構造中包括模擬輸入多路復用器，自動調零比較器，時鐘產生器，10 位逐次逼近存放器SAR，輸出存放器。這個ADC 還提供可編程選擇的睡眠方式，以節省功耗。.A/D接口S3C44B0X 內部ADC 構造圖 .A/D接口主要特性是：分辨率：10 位；微分線性度誤差：1 LSB積分線性度誤差：2 LSB最大3 LSB最大轉換速率： 100KSPS輸入電壓范圍：02.5V輸入帶寬：0100Hz不具備采樣堅持(S/H)電路低功耗.S3C44B0X接口簡介IIC總線接口IIC是一種串行數據傳

17、輸的規范總線，可將支持串行通訊的外圍設備銜接在一同。S3C44B0X 處置器支持多主方式的I2C 總線串行接口。S3C44B0X 采用專門的串行數據線SDA和串行時鐘線SCL，與總線上的其它外設傳輸信息，它們都是連在IIC總線上。SDA和SCL線都是雙向的。在多主IIC方式下，多個S3C44BOX RISC微處置器可從設備接受數據或傳送數據到設備。啟動數據傳送給IIC總線的主設備也擔任終止數據的傳送。S3C44BOX中的IIC總線運用了規范的優先級仲裁過程。 .IIC總線接口當IIC空閑時，SDA和SCL線應該都處于高電平。SDA由高電平到低電平的轉變可以產生啟動條件；當SCL在高電平堅持穩定

18、時，SDA由低電平到高電平的轉變可以產生停頓條件。啟動和停頓條件普通由主設備產生。啟動條件產生后，被放到總線上的第一個數據字節的7位地址值可以決議總線主設備所選擇的從設備，第8位決議了傳送的方向讀或寫放到SDA總線上的每一個數據字節都是8位。在總線傳送操作中被發送或接納的字節數是無限的，數據總是從最高位MSB開場發送，并且每個數據之后應緊跟著一個應對ACK。 .IIC總線接口IIC總線框圖： .S3C44B0X接口簡介IIS總線接口音頻播放不斷是人們所鐘愛的，琳瑯滿目的帶MP3播放器的U盤已隨處可見。很多的數字音頻系統進入了音頻消費市場，包括音頻緊縮唱片，數字音頻磁帶，數字聲音處置器，和數字聲

19、音TV。S3C44B0X 的IIS內部聲音集成電路總線接口可以用來實現對外部8/16 位立體聲音頻數字信號編解碼器電路的接口功能，從而實現迷他型放音機和其它便攜式的運用。它支持IIS 總線數據格式和MSB-justified 數據格式。IIS 總線接口為FIFO操作提供DMA 傳輸方式，替代中斷方式，它可以同時傳送或接納數據。 .IIS總線接口特性： 兼容IIS，MSB-justified 格式數據 每通道8/16 位數據 每通道16，32，48fs采樣頻率串行位時鐘 256，384fs 主設備采樣時鐘頻率 可編程的分頻器提供應主設備時鐘和編解碼時鐘 供應發送和接納用的32 字節216的FIF

20、O 普通傳輸方式和DMA 傳輸方式 .IIS總線接口IIS總線框圖 .IIS總線接口S3C44BOX IIS的功能如下 ：總線接口、存放器組和形狀機BRFC 總線接口邏輯和FIFO的訪問由形狀機控制；兩個3為的預分頻器IPSR 一個被用作IIS總線接口的主時鐘發生器，另一個被用做外部編碼解碼器的時鐘發生器；16字節的FIFOsTxFIFO、RxFIFO在發送數據的傳輸過程中，數據被寫入TxFIFO，在接受數據的傳輸過程中，數據從RxFIFO被讀出；主IISCLK發生器SCLKG 在主方式中，串行位時鐘由主時鐘指IIS總線接口的主時鐘產生；通道發生器和形狀機CHNC IISCLK和IISLRCL

21、由通道形狀機產生和控制；16位移位存放器SFTR在發生數據方式，并行數據被移成串行數據輸出，在接受數據方式，串行數據被移成并行數據輸入。 .S3C44B0X接口簡介SIO接口SIO是Synchronous I/O的縮寫，意為同步輸入/輸出。SIO也是一種串行接口規范，提供了與各種串行外設相連的接口。S3C4BOX的SIO能與各種類型的串行外設接口相連。該SIO模塊能以一定的頻率由控制存放器設置發送或接受8位串行數據。為了保證數據傳輸率的可變性，時鐘源可選擇內部時鐘或外部時鐘源 .SIO接口S3C4BOX的SIO具有如下特點： 8位數據緩沖SIOPDAT；12位的預分頻器SBRDR；8位間隔計數

22、器ITVCNT；時鐘選擇邏輯；串行數據I/O腳SIORxD和SIOTxD；外部時鐘輸入/輸出腳SIOCK；DMA運轉方式自動運轉/標志運轉,SIORDY .SIO接口SIO接口框架 .SIO接口在正常操作方式，發送與接納同時進展，用串行I/O接口，8位數據可在串行線被交換。串行輸出數據來自一個串行輸入引腳SIORxD，經過一個串行輸出引腳SIOTxD輸出，并同時被串行時鐘引腳SIOCLK同步。假設使能中斷，那么傳送或接納數據后，將產生SIO中斷懇求。發送和接納總是同時發生，假設只想發送數據，那么可以為接納數據為空。經過SIOCON和SBRDR存放器中相應的位進展適當的設置來控制傳送頻率。串行接

23、口可被內部時鐘或外部時鐘操作，假設用內部時鐘，那么可經過調整波特率數據存放器的值改動其頻率。.總結 經過這次調研，我們根本掌握了S3C44BOX的體系構造，并根本了解其一些重要的功能接口。但對于S3C44BOX各個功能模塊的詳細操作及運用由于不是本次調研內容，所以沒有深化了解，不過置信隨著課程的進展將會提高一了解這些內容。 .Thank you.前往.信號輸入/輸出（I/O）描述總線控制OM1：0I設置S3C44BOX測試模式和確定n GCSO（自舉ROM/BANKO）的總線寬度，邏輯電平在復位期間由這些管腳的上拉下拉電阻確定。00：8位01：16位10：32位11：測試ADDR24：0O地址

24、總線，輸出相應bank的存儲器地址DATA31：0I/O數據總線，總線寬度可編程為8/16/32位nGCS7:0O芯片選擇，當存儲器地址在相應段的地址區域時被激活。存儲周期和段尺寸可編程nWEO寫允許信號，指示當前的總線周期為寫周期.信號輸入輸出（I/O）描 述總線控制n WBE3：0O寫字節允許信號n OEO讀允許信號，指示當前的總線周期為讀周期n XBREQI總線控制請求信號，允許另一個總線控制器請求控制本地總線，n XBACKwy 信號激活指示已經得到總線控制權n XBACKO總線應答信號n WAITInWAIT請求延長當前的總線周期，只要nWAIT為低，當前的總線周期不能完成ENDIA

25、NI它確定數據類型是小端/大端模式，邏輯電平在復位期間由該管腳的上拉下拉電阻確定。0：小端 1：大端.信號輸入輸出(I/O)描述DRAM/SDRAM/RAMn RAS1:0O行地址選通信號n CAS3:0O列地址選通信號n SRASOSDRAM行地址選通信號n SCASOSDRAM列地址選通信號n SCS1:0OSDRAM芯片選通信號DQM3:0OSDRAM數據屏蔽信號SCLKOSDRAM時鐘信號SCKEOSDRAM時鐘允許信號nBE3:0O在使用SRAM情況下16位字允許信號.信號輸入輸出(I/O)描述LCD控制單元VD7:0OLCD數據線，在驅動4位雙掃描的LCD時，VD3:0為上部顯示區

26、數據，VD7:4為下部顯示數據VFRAMEOLCD場信號，指示一幀的開始，在開始的第一行有效VMOVM極性變換信號，變化LCD行場掃描電壓的極性，可以每幀或可編程多少個VLINE信號打開VLINEOLCD行信號，在一行數據左移進LCD驅動器后有效VCLKOLCD點時鐘信號，數據在VCLK的上升沿發送，在下降沿被LCD驅動器采樣.信號輸入輸出(I/O)描述TIMER/PWMTOUT4:0O定時器輸出信號TCLKI外部時鐘信號輸入中斷控制單元EINT7:0I外部中斷請求信號DMAnXDREQ1:0I外部DMA請求信號nXDACK1:0O外部DMA應答信號USRTRXD1:0IUART接收數據輸入線

27、TXD1:0OUART發送數據線nCTS1:0IUART清除發送輸入信號nRTS1:0ORART請求發送輸出信號.信 號輸入/輸出（I/O）描 述IIC-BUSIICSDAI/OIIC總線數據線IICSCLI/OIIC總線時鐘線IISLRCKI/OIIC總線通道時鐘選擇信號線IISDOOIIS總線串行數據輸出信號IISDIIIIS總線串行數據輸入信號IISCLKI/OIIS總線串行時鐘CODECLKOCODEC系統時鐘.信號輸入輸出(I/O)描述SIOSIORXDISIO接收數據輸入線SIOTXDOSIO發送數據線SIOCKI/OSIO時鐘信號SIORDYI/O當SIO的DMA完成SIO操作時的握手信號ADCAIN7：0AIADC模擬信號輸入AREFTAIADC頂參考電壓輸入AREFBAIADC底參考電壓輸入AVCOMAIADC公共參考電壓輸入通用口線P70：0I/O通用I/O口（一些口只有輸入模式）.信號輸入輸出(I/O)描述Reset&Clockn