第六章ARM接口設計技術

0芯片S3c2410簡介

②串行通訊接口

③異常中斷處理

（4）鍵盤接口

⑤LED顯示器接口

⑥12c接口

⑦LCD顯示器接口

（D觸摸屏接口

芯片S3c2410X簡介1

?S3c2410X是以ARM9TMDI為內核的高性能CPU,

是ARM公司贏得最廣泛應用的處理核。

?S3c2410X的推薦最高工作頻率為203MHz。

?芯片S3c2410X具有117個通用多功能輸入輸出引

腳，這些I/O口的應用是S3c2410處理器的基礎應

用，分別包含在如下8組端口中：

端口A23位，輸出端口

端口B11位，輸入/輸出端口

端口C16位，輸入/輸出端口

端口D16位，輸入/輸出端口

端口E16位，輸入/輸出端口

端口F8位，輸入/輸出端口

端口G16位，輸入/輸出端口

端口H11位，輸入/輸出端口

6.1芯片S3c2410簡介

芯片S3c2410X簡介2

?每組端口都是多自能口，需要用軟件對端口配置寄存器

GPnCON來設置滿足不同的需要。

?在運行程序之前必須先對每一個用到的弓腳功能進行設置。

如果某些引腳的復用功能沒有使用，可以將該引腳設置成

I/Odo

在一般的應用中：

?PA：地址線。

：定時器輸出、多芯片總線請求/允許信號、請求

?P允B許信號。DMA

?PC：i&D的信號線、數據線。

?PD：LCD數據線。

?PE：I2S、I2C、SPI總線信號。

?PF：中斷輸入。

?PG：多功能I/O口。

?PH：多功能I/O口。

6.1芯片S3c2410簡介

S3c2410X片上資源

ARM920T核、工作頻率203MHz；

16KB數據Cache,16KB指令Cache,MMU,外部存儲器控制器；

LCD控制器（支持黑白、灰度、ColorSTN、TFT屏），觸摸屏接「

NANDFLASH控制器，SD/MMC接口支持，4個DMA通道；

3通道UART、1個多主12c總線控制器、1個HS總線控制器；

4通道PWM定時器及一個內部定時器；

117個通用I/O口；24個外部中斷源；

兩個USB主/一個USB從；

8通道10位ADC；

實時時鐘及看門狗定時器等。

S3c241OX特性

內核：1.8VI/O及存儲器：3.3V

電源管理模式：Normal、Slow>Idle>Poweroff

272-FBGA(pitchBallGridArray)細間距球珊陣

列

S3c2410X的引腳分布圖

oooooo

uooooo0oooo

ooooco

Tooooooooo)oooooooo

Rooooooooooooooooo

pooooooooooo

o)coooo

Nooooooooooooooooo

Mooooooooooooooo

oooooooooooo

oooooooooooQoo

oooooooooooo

Hooooooooooooooo

Goooooooooooo0oooo

Fooooooooooooooooo

Eooooooooooooooooo

Do0oooooooooooooo0

cooooooooooooooooo

BooooooooooooooQo

AoDooQooooo

12345678910111213141S1S17

BOTTOMVIEW

Figure1-2.S3C2410XPinAssignments(272-FBGA)

6.1芯片S3c2410簡介

S3c2410X內部結構圖

6.1芯片S3c2410簡介

S3c2410特性1

(i)體系結構

?ARM9系列微處理器在高性能和低功耗特性方面

提供最佳的性能。

?5級整數流水線，

?哈佛體系結構。

?支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

?全性能的MMU,支持WindowsCE、Linux>

PalmOS等多種主流嵌入式操作系統。

?支持數據Cache和指令Cache,具有更高的指令和

數據處理能力。

6.1芯片S3c2410簡介

S3c2410特性2

(2)系統管理器

?支持大/小端方式。

?尋址空間：每bank的尋址空間為128M字節(共

1G字節)。

?支持每bank可編程的8/16/32位數據總線寬度。

?6個bank具有固定的bank起始地址和2個可編程的

bank大小。

?8個存儲器bank。

?所有的存儲器bank具有可編程的操作周期。

?支持外部等待信號延長總線周期。

?支持掉電時DRAM/SDRAM的自刷新模式。

6.1芯片S3c2410簡介

S3c241OX的存儲器映射

OM[1:0]=01,10OM[1:0]=00

OxFFFF_FFFF

NotusedNotused

0x6000_0000

SFRAreaSFRArea

0x48000000

Ox4GOO_OFFF.

BootsRAM

Notused

14KBytes)

0x4000.0000

kk2MB/4MB/8MB/16MB'k

SROM/SDRAMSROM/SDRAM

(nGCS7)(nGCS7)/32MB/64MB/128MB]一r

Referto

0x3800.0000

“Tahlp

SROM/SDRAMSROM/SDRAM2MB/4MB/8MB/16MB

(nGCS6)(nGCS6)/32MB/64MB/128MB

T

0x3000_0000y

b

SROMSROM

128MB

(nGCS5)(nGCS5)

r

0x2800.0000

k

SROMSROM

128MB1GB

(nGCS4)(nGCS4)

，HADDR[29:0J

0x2000.0000.

i'Accessible

SROMSROM

128MBRegion

(nGCS3)(nGCS3)

0x1800_0000F

.k

SROMSROM

128MB

(nGCS2)(nGCS2)

0x1000.0000p

卜

SROMSROM

128MB

(nGCS1)(nGCS1)

F

0x0800_0000

Jk

SROM

BootInternal128MB

(nGCSO)

SRAM(4KB)1，.

0x00000000—?

(NotusingNANDflashforbootROM][UsingNANDflashforbootROM]

6.1芯片S3c2410簡介

OM1（操作模式1）OM0（操作模式0）導入ROM數據寬度

00NandFlashMode

0116-bit

1032-bit

11TestMode

6.1芯片S3c2410簡介

數據寬度讀/寫

地址區間

說明

bankO（位）屬性

一FLASH存儲淵地址：32R.W

0x00000000v0x001ffffffTE28F128：16M字節*2

0x10000000、控制鍵盤掃描及跑馬燈8W

0x10000002讀入鍵盤掃描值8R

0x10000001數碼管數據寄存器8W

0x10000006胭管掃描控制寄存器8W

ha“K?MEMORY模式屬性寄存器

0xl0080000'0xl猊07會08/16R/W

0xl0080800'0xl)0808ffCF卡MEMORY模式公共寄存耦8/16RW

OxlOOcOOOO'Oxl)0c07ffCF卡10模式8/16R/W

0xl00c0000~gOOcOOf^TDEIW!收玉間8/16R/W

0xl8000300'1^1S00031f網絡接口芯片RTL8019AS讀寫16RW

0x28000000、井口控制寄存器8W

0x28000000井口狀態寄存器8R

0x28000002并匚1數據緩存器8RW

0x23000001aba寄存器08W

0x28000006控制寄存器18W

0x28080000控制寄存器28W

0x20000000J8R

SDRAM存儲器地址空間:32RW

0x30000000%0x33FFFFFFHY57V561620:32M字節*24

6.1芯)fS3c2410簡介

鏈接腳本示例

程序在SDRAM中運行程序在FLASH中運行

SECTIONSSECTIONS

,=0x30000000；.=0x00000000；

.text：{.text)).text：{x(.text))

Image_R0_Base=.；Image_R0_Base=.；

.rodata：{.rodata)).rodata：{.rodata))

Image-RO-Limit=.；Image_RO_Limit=.；

Image-RW-Base=.；.=0x30000000；

.data：{.data))Image-RW-Base=.；

ImagG_RW_Limit=.；.data：{M(.data))

Image-ZI.Base=.；Image-RW-Limit=.；

.bss：{x(.bss))Image-ZI-Base=.；

Image_ZI_Limit=.；.bss：{M(.bss))

―bss-start__=.；Image_ZI_Limit=.；

__bss_end__=.；__bss_start__=.；

^_EH_FRAME_BEGIN?=.―bss-.end—=.；

__EH_FRaME_END_=.;__EH_FRAME_BEGIN__=.；

PROUIDE(?stack=.)；__EH_FRAME_END__=.；

end=.；PROUIDE(__stack=.)；

_end=.；end=.；

.debug.info0：(M(,debug_info)}_end=.；

.debug-line0：{M(.debug_line)).debug.info0：(*(.debug_info))

.debug-abbreu0：{*(.debug_abbreu)).debug_line0：{M(.debug.line))

.debugframe0：{M(.debug-frame)).debug-abbreu0：{M(.debug-abbreu))

).debug_frame0：{.debug_frame))

)

6.1芯片S3c2410簡介

總線控制信號

信號描述

OM[1:0]I設置S3c241OX在TEST模式以及決定nGCSO的總線寬度

00:Nand43oot01:16-bit10:32-hitll:Iestmode

ADDR[26:0]0地址總線.輸出相應塊的存儲器地址

DAIA[31：0]IO數據導線.在存儲器讀時輸入數據，存儲器寫時輸出數據。總

線寬度可編程改變。8/16/32-bit

nGCS[7:0]0通用片選.當存儲翱地址在每個bank的地址區域時，其片選信

號蹴活，訪問周期的數量以及bank寬度可以編程改變。

nWE0號使毓.二初出前忠線周期是寫周期。

nOE0境出使命.指示當前總線周期是讀周期.

nXBREQI獻蝴允許另一個總線主控器請求本地總線的控制.

BACK檄活表示總線控制請求已經被允許。

nXBACK0獻唳持應答.指示S3C2410X已經放棄本地總統的控制并轉

移到一個總線主控器-

nWAITI芾恭張當電總線勒?只要nWAIT為低電平，當前總線周

期比1旨結束.

6.1芯片S3c2410簡介

SDRAM/SRAM

信號?類型.描述.

nSRAS^0.SDRAM行地址糠11.，

nSCAS^0SDRAM列地址領存溫熱?

nSCS[l：Oli0SDR|AM片選不一

DQM[3：0]Po.SDRAM數據屏赧，2

SCLK[1：0卜0,SDRAgJ^__________

Q瑙SDRAM貝

SCKEP0「SDRA極RAM

高字4世擘!叱_______

nBE[3：0]，0，RAM的情況），。

nWBE[3：。卜0，寫字節使粉-

J

6.1芯片S3c2410簡介

NANDFlash

爵翅雕

CLE(0。命蝴觥t

ALEOP殿眼

UFCEPOPNAND摭h片選

NFRE，0。廊）腑翻船

nFWEOPNANDF1油鼓的

NCO加LNANDFlash配量

R/nB，I，NAND'Flash'Ready/Busy*-1

□

6.1芯片S3c2410簡介

LCD控制信號

信號翹描述

VD網0SIWimSEClH：LCD數據總線

LCDPWREN0SmnTT/SECTFT：LCD屏電源使能控制的

VCLK1CDHCLK0S1WIFT：LCD時鐘信號

MAME/VSYNC0S1N:LCD幀信號；TFT:場融信號

VUNBHSYNC0STN:LCD行信號；TFT:水平同步信號

VMVDEN0STO:交替嬲行、列電壓極性；TFT：嬲便能居

LEND0TFT：行結束信號

6.1芯片S3c2410簡介

中斷控制信號

信號類型，描述

EINT[23：獷外部中斷請射

6.1芯片S3c2410簡介

DMA控制信號

的趟髓

nXDREQ[l:Op卜外部DMA請輔號.

nXDACK[l:0]^-o.外部DMA請求應答信把

6.1芯片S3c2410簡介

UART控制信號

信號類型一描述?

RxD[2：0].卜UART接收數據信號線-

TxD[2：01.俳UART發送數據信號線”

nCTSri：0]<IPUART清除到發送輸入信號川

nRTS[l：吁0〃UART請求到發送輸出信號/

UCLK。卜UART時鐘信號/

6.1芯片S3c2410簡介

ADC

理

W:0]AIADC輸入［7:0］，不用的時候必須翻

ViefAIADCVief

6.1芯片S3c2410簡介

IIC-BUS控制信號

信號"類型.描述扛

HCSDAPnc總線數據〃

HCSCLPIO<-nc總線時鐘-

p

6.1芯片S3c2410簡介

IIS-BUS控制信號

信號。類如描述。

HSLRCKJ10.'ns總線通道選擇時鐘"

USD。/0.ns總線串行數據輸出砂

nsDkLus總線串行數據輸入，

nSCLKp10」ns總線串行時鐘c

CODECLK。dCODEC系統時鐘a

6.1芯片S3c2410簡介

觸摸屏接口控制信號

信號類型"描述

0?+x軸開關控制信號。

XM0N〃*-X軸開關控制信號。

0。+Y軸開關控制信號3

YM0N「Oo-Y軸開關控制信號:

6.1芯片S3c2410簡介

USB主接口信號

信號類臥描洛

DN[1：0]P10^來自USB主的DATA(?)p

DP[1：0]<10-來自USB主的DATA")*

6.1芯片S3c2410簡介

USB從接口信號

信號類雄髓

PDN0。爐來自USB從的DATA。，

PDP0*來自USB從的DATA(+)2

6.1芯片S3c2410簡介

SPI接口信號

信號類型口描述

嬲I覿410.】SPI主數據輸項

廖順口。卜10+SPI主數據輸出版

激四11葉◎SPI時鐘曲

噬［叫10，SP1懿儂肝從模如甲

□

6.1芯片S3c2410簡介

GPIO

信號類型》描述

GPn[116：01P10。通用輸入輸出口。

6.1芯片S3c2410簡介

TIMER/PWM控制信號

信號?類型一描述，

T0UT[3：0/定時器輸出。

TCLK[1：口卜0外部定時器時鐘輸入，

6.1芯片S3c2410簡介

復位和時鐘信號

信號，類型"描述~

四皴X”ST-復位信號.必須保持4個MCLK的低電平以有效復位，，

i^XQUZ-3O-P用于外部器件復位控制。

PWREN，，0/1.8V核心電壓開關控制信號。

2監測電池電壓a

2決定時鐘怎樣產生"

00：Crystal-用于MPLLCLK源和UPLL-CLK源~

01：Crystal-用于MPLLCLK源和EXTCLK用于UPLL9LK源.

10：EXTCLK用于MPLLCLK源和Crystal用于UPLLCLK源《

11：EXTCLK用于MPLLCLK源和UPLLCLK源，

EXTCLK-la外部時鐘源輸入。」

刈to妒AIP用于內部振蕩電路的Crystal輸入

XTQB.U-AO*用于內部振蕩電路的Crystal輸出.

MPLLCAP^A2用于主時鐘的濾波電容，

UPLLCAP^AIP用于USB時鐘的痣波電容”,

芯TUte"AIP用于RTC的32.768kHzCrystal輸入2

區1◎斷A。*，用于RTC的32768kHz-Ciystal輸出+

要底QUIUW02時鐘輸出信號。可以配置為MPLLCLK、UPLLCLK、FCLK、

HCLK、PCLK之T

6.1芯片S3c2410簡介

JTAG測試邏輯

信號卡類型,，描述.

nTRST，TAP控制器復位信號，用于復位TAP控制器，必須連接一個

10K的上拉電阻。如果不使用調試器，該信號必須保持為L

或者低激活脈沖/

TMSPIPTAP控制器模式選擇，控制TAP控制器狀態的順序。必須連

接一個10K的上拉電阻。

TCKP口TAP控制器時鐘，提供JTAG邏輯的時鐘輸入。必須連接一

個10K的上拉電阻~

TDhITAP控制器數據輸入，是JTAG測試指令和數據的串行輸入。

必須連接一個10K的上拉電阻“

TDO，，0/TAP控制器數據輸出，是JTAG測試指令和數據串行輸出一

6.1芯片S3c2410簡介

電源

信號類型，描述

順城謂P2S3c2410X復位侵照口㈱套寄存器VDD(1.8V)川

RTCVDD*'?PoS3C2410X-RTC-VDD(1.8V)川

VDEYSSr，,P-S3C2410X內核邏輯VDD(1.8V)/VSS。

YROLI㈣UYSSU?笈?ppS3c2410X，MPLL模擬與數字VDD(l.SV)/VSS^

VDDOP/VSSOP??P"S3C2410X-IO□VDD(3.3V)/VSSk

VDDMOP/VSSMOP^-p.1S3c2410X、存儲器打,VDD(3.3V)/VSS^

JJBJBUJEWHSSUJEUk3,ppS3c2410XUO比模擬與數字VDD(1.8V)NSM

VDDA_ADC/VSSA_ADC-??P"S3C2410X-ADC-VDD(3.3V)"SS「

6.1芯片S3c2410簡介

JXARM9-2410教學系統的硬件組成

武漢創維特公司JXARM9-2410教學系統

LCD顯示

及觸摸屏

-ZX

32M字節

Flash(BIOS)

64MBSDRAM

系統內存

16M字節

NANDFLASH

Q<!==>!以太網接口

鍵盤接口USB接口

6.1芯片S3c2410簡介

第六章ARM接口設計技術

0芯片S3c2410簡介

②串行通訊接口

③異常中斷處理

（4）鍵盤接口

⑤LED顯示器接口

⑥12c接口

⑦LCD顯示器接口

（D觸摸屏接口

串行通信概述

?串行通信：就是使數據一位一位地進行傳輸而實

現的通信。

?優點：傳輸線少、成本低。特別適合遠距離傳送。

■串行數據傳送模式：單工、半雙工、全雙工

?串行通信方式：同步通信、異步通信

6.2串行通訊接口

通信分類

串行異步通信

串行通

>?I,L

串行同步通信

并行通信

按同時傳輸數據位數分

6.2串行通訊接口

異步串行通信中的字符傳送格式

第n個字符

D°D]D[D*D&口0D?

NI

(II|)I(II(?I$)?I

奇

停

空

起

空

空

何

止

閑

閑

始

閑

位

位

數痂位位

位

位

位

6.2串行通訊接口

串行同步通信方式

CLKun

DATA

1iJ13

01011

6.2串行通訊接口

EIARS-232C

美國電子工業協會(EIA)

RS-232c是一種應用最廣泛的短距離、低速率串行通信

標準

在25針接插件(DB-25)上定義了串行通信的有關信號

在實際異步串行通信中，并不要求用全部的RS-232c

信號，許多PC/XT兼容機僅用15針接插件(DB-15)來引

出其異步串行I/O信號，而PC中更是大量采用9針接插

件(DB-9)來擔當此任。

6.2串行通訊接口

DB-25DB-9引腳定義

1CD

6DSR

2RXD

7RTS

3TXD

8CTS

4DTR

9RI

5SG

6.2串行通訊接口

RS-232c接口規格

不帶負載時驅動器輸出電平2?25V~+25W1

負載電阻范圍Q3-7K歐-

驅動器輸出電阻”<300歐J

<2500pFp

邏輯“0”時驅動器輸出電平-5~15V。

邏輯“0”時負載接受電平￥>+3VP

邏輯“1”時驅動器輸出電平"-5--15V<3

邏輯“1”時負載接受電平2<-3W

6.2串行通訊接口

S3c2410芯片UART接口電平轉換電路

\T>D33

U102

CHVDD

C105

IM

3

Cl-

6

C2-V-

z±zC104

104

515

C2?GND川I.

RS232T7CD01411TXDO

T10UTT1IN12R^O

RS232RXD013R1TNR1OT*T

RS3TXD1一T^l

T2OUTT2IN

RSU2Kxp1丁RXD1

R2INR2OUT

6.2串行通訊接口

RS-232C接口信號

DB9引腳號+，DB25引腳號。信號名稱。簡稱。方向“信號功能。

-2保護地。-p接設備外殼，安全地線，

WSiWVWWVW*?

3，2。發送數據。TXD.->DCKDTE發送串行數據「

2。3”接受數據，RXD，DTE<?/DTE接收串行數據，

7~4。請求發送。RTSP->DCE.DTE請求切換到發送方式.，

&，5c清除發送一CTS。DTE<■口DCE己切換到準備接受科

6c62數傳設備就緒,，DSR”DTE〈-rDCE準備就緒。

5。7”信號地2-aa-fJ-P信號地。

1。8Q載波檢測~DCD.DTE<”DCE已接受到遠程信號。

4小20，數據終端就緒QDTRq->DCE.DTE準備就緒。

9+，22P振鈴指示+RIDTE<-+通知DTE,通信線路七

6.2串行通訊接口

S3c2410內部集成的UART

?三個異步串口(SI0)：每個SI0可以操作在中斷模式或DMA

模式。

?波特率：最大為230.4kbps。

?FIFO：每個SI0通道包含都有一個16字節的接收與發送FIFO

緩沖區。

?每個UART模塊包含4個部件：

(1)波特率發生器：MCLK作為時鐘源。

(2)發送器：可以產生暫停條件，暫停條件強制串口輸出保

持在邏輯0狀態比一幀長的時間。

(3)接收器：可以檢測溢出錯誤、奇偶錯誤、frame錯誤和暫

停條件，其中每一個設置一個錯誤標志。

(4)控制單元：發送器和接收器包含16字節的FIFO和移位寄

存器。要被發送的數據首先被寫入FIFO,然后被復制到發

送移位寄存器中，最后從數據輸出端口(TxDn)依次被移

位輸出；被接收的數據也同樣從數據接收端口(RxDn)依

次被移位輸入到移位寄存器，然后被復制到FIFO中。

6.2