ARM開發(fā)入門初級教程.ppt

第1章熟悉ARM處理器 硅谷芯微技術(shù)貢獻(xiàn) 網(wǎng)址 www threeway cc 本章幫助學(xué)習(xí)者對ARM處理器有個(gè)宏觀上的理解 并以韓國三星公司S3C2440芯片為例對其內(nèi)部資源進(jìn)行簡單介紹 第1章目錄 1 為什么用ARM 2 ARM公司簡介3 ARM微處理器系列4 ARM微處理器的結(jié)構(gòu)5 ARM微處理器的選擇6 我們所使用的微處理器芯片 S3C24407 課后練習(xí) 1 1為什么用ARM 嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一 隨著需求的增加 在嵌入式領(lǐng)域 8位處理器已經(jīng)不能勝任一些復(fù)雜的應(yīng)用 例如GUI TCP IP FILESYSTEM等 而ARM芯片憑借強(qiáng)大的處理能力和極低的功耗 非常適合這些場合 所以現(xiàn)在越來越多的公司在產(chǎn)品選型的時(shí)候考慮到使用ARM處理器 另外 隨著ARM功能的增強(qiáng)和完善 某些方面可以取代原先X86架構(gòu)的單板機(jī) 特別是工控領(lǐng)域 基于以上兩個(gè)原因 學(xué)習(xí)和使用ARM在中國變得非常流行 1 2ARM公司簡介 ARM AdvancedRISCMachines 既可以認(rèn)為是一個(gè)公司的名字 也可以認(rèn)為是對一類微處理器的通稱 還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字 1991年ARM公司成立于英國劍橋 主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán) 目前 采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán) IP 核的微處理器 即通常所說的ARM處理器 已遍及工業(yè)控制 消費(fèi)類電子產(chǎn)品 通信系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場 基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75 以上的市場份額 ARM技術(shù)正在逐步滲入到日常生活的各個(gè)方面 ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的公司 作為知識產(chǎn)品供應(yīng)商 其本身不直接從事芯片生產(chǎn) 而是轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片 世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計(jì)的ARM微處理器核 然后根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域 加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?從而形成自己的ARM微處理器芯片進(jìn)入市場 目前 全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán) 因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具 制造 軟件的支持 又使整個(gè)系統(tǒng)成本降低 使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場被消費(fèi)者所接受 更具競爭力 1 3ARM微處理器系列 ARM公司設(shè)計(jì)了許多處理器 它們可以根據(jù)使用內(nèi)核的不同劃分到各個(gè)系列中 系列劃分是基于ARM7 ARM9 ARM10 ARM11內(nèi)核的 后綴數(shù)字7 9 10 11表示不同的內(nèi)核設(shè)計(jì) 數(shù)字升序說明性能和復(fù)雜度的提高 ARM8開發(fā)出來以后很快就被取代了 在每個(gè)系列中 存儲器管理 cache和TCM處理器擴(kuò)展也有多種變化 ARM繼續(xù)在可用的產(chǎn)品系列和每個(gè)系列內(nèi)部的不同變種兩方面做進(jìn)一步開發(fā) 1 3 1ARM7處理器 1 ARM7內(nèi)核是馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)和指令使用同一條總線 內(nèi)核有一條3級流水線 執(zhí)行ARMv4指令集 ARM7系列微處理器為低功耗的32位RISC處理器 最適合用于對價(jià)位和功耗要求較高的消費(fèi)類應(yīng)用 ARM7微處理器系列具有如下特點(diǎn) 具有嵌入式ICE RT邏輯 調(diào)試開發(fā)方便 極低的功耗 適合對功耗要求較高的應(yīng)用 如便攜式產(chǎn)品 能夠提供0 9MIPS MHz的三級流水線結(jié)構(gòu) 代碼密度高并兼容16位Thumb指令集 對操作系統(tǒng)的支持廣泛 包括WindowsCE Linux PalmOS等 指令系統(tǒng)與ARM9系列 ARM9E系列和ARM10E系列兼容 便于用戶的產(chǎn)品升級換代 主頻最高可達(dá)130MIPS 高速的運(yùn)算處理能力能勝任絕大多數(shù)的復(fù)雜應(yīng)用 1 3 1ARM7處理器 2 ARM7系列微處理器的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)?工業(yè)控制 internet設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備 移動電話等多種多媒體和嵌入式應(yīng)用 ARM7系列微處理器包括如下幾種類型的核 ARM7TDMI ARM7TDMI S ARM720T ARM7EJ 其中 ARM7TDMI是目前使用最廣泛的32位嵌入式RISC處理器 屬低端ARM處理器核 TDMI的基本含義如下 T 支持16位壓縮指令集Thumb D 支持片上Debug M 內(nèi)嵌硬件乘法器 Multiplier I 嵌入式ICE 支持片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn) 1 3 2ARM9微處理器 ARM9系列微處理器在高性能和低功耗方面提供最佳的性能 具有以下特點(diǎn) 5級整數(shù)流水線 指令執(zhí)行效率更高 提供1 1MIPS MHz的哈佛結(jié)構(gòu) 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集 支持32位的告訴AMBA總線接口 全性能的MMU 支持WinodwsCE Linux PalmOS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng) MPU支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache 具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力 ARM9系列微處理器重要應(yīng)用于無線設(shè)備 儀器儀表 安全系統(tǒng) 機(jī)頂盒 高端打印機(jī) PDA 網(wǎng)絡(luò)電腦 智能電話 數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z象機(jī)等 ARM9系列微處理器包含ARM920T ARM922T和ARM940T三種類型 以適合于不同的應(yīng)用場合 1 3 3ARM10微處理器 1 ARM10E系列微處理器具有高性能 低功耗的特點(diǎn) 由于采用了新的體系結(jié)構(gòu) 與同等的ARM9器件相比較 在同樣的時(shí)鐘頻率下 性能提高了近50 同時(shí) ARM10E系列微處理器采用了兩種先進(jìn)的節(jié)能方式 使其功耗極低 ARM10E系列微處理器的主要特點(diǎn)如下 支持DSP指令集 適合于需要高速數(shù)字信號處理的場合 6級整數(shù)流水線 指令執(zhí)行效率更高 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集 支持32位的高速AMBA總線接口 支持VFP10浮點(diǎn)處理協(xié)處理器 全性能的MMU 支持WinodwsCE Linux PalmOS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng) 支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache 具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力 1 3 3ARM10微處理器 2 主頻最高可達(dá)400MIPS 內(nèi)嵌并行讀 寫操作部件 ARM10E系列微處理器主要應(yīng)用于下一代無線設(shè)備 數(shù)字消費(fèi)品 成像設(shè)備 工業(yè)控制通信和信息系統(tǒng)等領(lǐng)域 該系列微處理器包含ARM1020E ARM1022E和ARM1026EJ S三種類型 以適用于不同的應(yīng)用場合 1 3 4ARM11微處理器 ARM1136J S發(fā)布于2003年 是針對高性能和高能效應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 ARM1136J S是第一個(gè)執(zhí)行ARMv6架構(gòu)指令的處理器 它集成了一條獨(dú)立的load sotore和算術(shù)流水線的8級流水線 ARMv6指令包含了針對媒體處理的單指令流多數(shù)據(jù)流 SIMD 擴(kuò)展 采用特殊的設(shè)計(jì) 以改善視頻處理性能 ARM1136 J S為了進(jìn)行快速浮點(diǎn)運(yùn)算 增加了向量浮點(diǎn)單元 1 4ARM微處理器的結(jié)構(gòu) 了解一款CPU 首先要了解它的體系結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu)和指令結(jié)構(gòu)三個(gè)方面 只有對這三個(gè)方面了解徹底 才能將這款CPU和其他不同類型的CPU區(qū)分開來 才能真正地利用這款CPU進(jìn)行開發(fā)工作 1 4 1體系結(jié)構(gòu) 1 傳統(tǒng)的CISC ComplexInstructionSetComputer 復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī) 結(jié)構(gòu)有其固有的缺點(diǎn) 即隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷引入新的復(fù)雜的指令集 為支持這些新增的指令 計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)會越來越復(fù)雜 然而 在CISC指令集的各種指令中 其使用頻率卻相差懸殊 大約有20 的指令會被反復(fù)使用 占整個(gè)程序代碼的80 而余下的80 的指令卻不經(jīng)常使用 在程序設(shè)計(jì)中只占20 顯然 這種結(jié)構(gòu)不太合理 基于以上的不合理性 1979年美國加州大學(xué)伯克利分校提出了RISC ReducedInstructionSetComputer 精簡指令集計(jì)算機(jī) 的概念 RISC并非只是簡單地去減少指令 而是把著眼點(diǎn)放在了如何使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡單合理 以提高運(yùn)算速度 RISC結(jié)構(gòu)優(yōu)先選取使用頻率最高的簡單指令 避免復(fù)雜指令 將指令長度固定 1 4 1體系結(jié)構(gòu) 2 指令格式和尋址方式種類減少 以控制邏輯為主 不用或少用微碼控制等措施來達(dá)到上述目的 到目前為止 RISC體系結(jié)構(gòu)也還沒有嚴(yán)格的定義 一般認(rèn)為 RISC體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具有如下特點(diǎn) 采用固定長度的指令格式 指令歸整 簡單 基本尋址方式有2 3種 使用單周期指令 便于流水線操作執(zhí)行 大量使用寄存器 數(shù)據(jù)處理指令只對寄存器進(jìn)行操作 只有加載 存儲指令可以訪問存儲器 以提高指令的執(zhí)行效率 除此以外 ARM體系結(jié)構(gòu)還采用了一些特別的技術(shù) 在保證高性能的前提下盡量縮小芯片面積 并降低功耗 這些技術(shù)包括 1 4 1體系結(jié)構(gòu) 3 所有的指令都可以根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)構(gòu)決定是否被執(zhí)行 從而提高智力功能的執(zhí)行效率 可用加載 存儲指令批量傳輸數(shù)據(jù) 以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率 可在一條數(shù)據(jù)處理指令中同時(shí)完成邏輯處理和移位處理 在循環(huán)處理中使用地址的自動增減來提高運(yùn)行效率 當(dāng)然 和CISC架構(gòu)相比 盡管RISC架構(gòu)有上述的優(yōu)點(diǎn) 但決不能認(rèn)為RISC架構(gòu)就可以取代CISC架構(gòu) 事實(shí)上 RISC和CISC各有優(yōu)勢 而且界限并不那么明顯 現(xiàn)代的CPU往往采用CISC的外圍 內(nèi)部加入了RISC的特性 如超長指令集CPU就是融合了RISC和CISC的優(yōu)勢 成為未來的CPU發(fā)展方向之一 1 4 2寄存器結(jié)構(gòu) ARM處理器共有37個(gè)寄存器 被分成若干個(gè)組 BANK 這些寄存器包括 31個(gè)通用寄存器 包括程序計(jì)數(shù)器 PC指針 均為32位的寄存器 6個(gè)狀態(tài)寄存器 用以標(biāo)識CPU的工作狀態(tài)及程序的運(yùn)行狀態(tài) 均為32位 目前只使用了其中的一部分 同時(shí) ARM處理器又有7種不同的處理器模式 在每一種處理器模式下均有一組相應(yīng)的寄存器與之對應(yīng) 即在任意一種處理器模式下 可訪問的寄存器包括15個(gè)通用寄存器 R0 R14 1 2個(gè)狀態(tài)寄存器和程序計(jì)數(shù)器 在所有的寄存器中 有些是在7種處理器模式下共用的同一個(gè)物理寄存器 而有些寄存器則是不同的處理器模式下有不同的物理寄存器 1 4 3指令結(jié)構(gòu) ARM微處理器在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集 分別是ARM指令集和Thumb指令集 其中 ARM指令為32位的長度 Thumb指令為16位長度 Thumb指令集為ARM指令集的功能子集 但與等價(jià)的ARM代碼相比較 可節(jié)省30 40 以上的存儲空間 同時(shí)具備32位代碼的所有優(yōu)點(diǎn) 1 5ARM微處理器的選擇 鑒于ARM微處理器的眾多優(yōu)點(diǎn) 隨著國內(nèi)外嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的逐步發(fā)展 ARM微處理器必然會獲得廣泛的重視和應(yīng)用 但是 由于ARM微處理器有多達(dá)十幾種的內(nèi)核結(jié)構(gòu) 幾十個(gè)芯片生產(chǎn)廠家 以及千變?nèi)f化的內(nèi)部功能配置組合 給開發(fā)人員在選擇方案時(shí)帶來一定的困難 所以 對ARM芯片做一些對比研究十分重要 下面就從應(yīng)用的角度出發(fā) 對在選擇ARM微處理器時(shí)所應(yīng)考慮的主要問題做一些簡單的介紹 1 5 1內(nèi)核的選擇 通過前面介紹的內(nèi)容可知 ARM微處理器包含一系列的內(nèi)核結(jié)構(gòu) 以適應(yīng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域 用戶如果希望使用WinCE或標(biāo)準(zhǔn)Linux等操作系統(tǒng)以減少軟件開發(fā)時(shí)間 就需要選擇ARM720T以上帶有MMU MemoryManagementUnit 功能的ARM芯片 ARM720T ARM920T ARM922T ARM946T Strong ARM的帶有MMU功能 而ARM7TDMI則沒有MMU 不支持WindowsCE和標(biāo)準(zhǔn)Linux 但目前有uCLinux等不需要MMU支持的操作系統(tǒng)可運(yùn)行于ARM7TDMI硬件平臺之上 事實(shí)上 uCLinux已經(jīng)成功移植到多種不帶MMU的微處理器平臺上 并在穩(wěn)定性和其他方面都有上佳表現(xiàn) 1 5 2工作頻率的選擇 系統(tǒng)的工作頻率在很大程度上決定了ARM微處理器的處理能力 ARM7系列微處理器的典型處理速度為0 9MIPS MHz 常見的ARM7芯片系統(tǒng)主時(shí)鐘為20MHz 133MHz ARM9系列微處理器的典型處理速度為1 1MIPS MHz 常見的ARM9的系統(tǒng)主時(shí)鐘頻率為100MHz 233MHz ARM10最高可以達(dá)到700MHz 不同的芯片對時(shí)鐘的處理不同 有的芯片只需要一個(gè)主時(shí)鐘頻率 有的芯片內(nèi)部時(shí)鐘控制器可以分別為ARM核和USB UART DSP 音頻等功能部件提供不同頻率的時(shí)鐘 1 5 3芯片內(nèi)存儲器的選擇 大多數(shù)的ARM微處理器片內(nèi)存儲器的容量都不太大 需要用戶在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)外擴(kuò)存儲器 但也有部分芯片具有相對較大的片內(nèi)存儲空間 如ATMEL的AT91F40162就具有高達(dá)2MB的片內(nèi)程序存儲空間 用戶在設(shè)計(jì)時(shí)可考慮選用這種類型 以簡化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 5 4片內(nèi)外圍電路的選擇 除ARM微處理器核以外 幾乎所有的ARM芯片均根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域 擴(kuò)展了相關(guān)功能模塊 并集成在芯片之中 通常稱之為片內(nèi)外圍電路 如USB接口 IIS接口 LCD控制器 鍵盤接口 RTC ADC和DAC DSP協(xié)處理器等 設(shè)計(jì)者應(yīng)分析系統(tǒng)的需求 盡可能采用片內(nèi)外圍電路完成所需的功能 這樣即可簡化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 同時(shí)也可提高系統(tǒng)的可靠性 1 6我們所使用的微處理器芯片 S3C2440 S3C2440是韓國三星公司生產(chǎn)的 基于ARM920T的16 32位RISC嵌入式處理器 是目前市場上應(yīng)用非常廣泛的一款嵌入式處理器 該處理器是一個(gè)多用途的通用芯片 它內(nèi)部集成了微處理器和常用外圍組件 具有較高的性價(jià)比 1 6 1主要結(jié)構(gòu) S3C2440的頻率是400MHz 其ARM920T核由ARM9TDMI 存儲管理單元 MMU 和高速緩存三部分組成 其中 MMU可以管理虛擬內(nèi)存 高速緩存由獨(dú)立的16KB地址和16KB數(shù)據(jù)高速Cache組成 ARM920T有兩個(gè)內(nèi)部協(xié)處理器 CP14和CP15 CP14用于調(diào)試控制 CP15用于存儲系統(tǒng)控制以及測試控制 1 6 2片內(nèi)資源 1 S3C2440的片內(nèi)資源非常豐富 主要包括 1 2V內(nèi)核供電 1 8V 2 5V 3 3V存儲器供電 3 3V外部I O供電 具備16KB的I Cache和16KB的D Cache MMU微處理器 外部存儲控制器 SDRAM控制和片選邏輯 LCD控制器 最大支持4K色STN和256K色TFT 提供1通道LCD專用DMA 4通道DMA 并有外部請求引腳 3通道UART IrDA1 0 64字節(jié)TxFIFO 和64字節(jié)RxFIFO 2通道SPI 1通道IIC BUS接口 多主支持 1通道IIS BUS音頻編解碼接口 AC 97解碼器接口 1 6 2片內(nèi)資源 2 兼容SD主接口協(xié)議1 0版和MMC卡協(xié)議2 11兼容版 2端口USB主機(jī) 1端口USB設(shè)備 1 1版 4通道PWM定時(shí)器和1通道內(nèi)部定時(shí)器 看門狗定時(shí)器 8通道10比特ADC和觸摸屏接口 具有日歷功能的RTC 相機(jī)接口 最大4096x4096像素的輸入支持 2048x2048像素輸入時(shí) 支持縮放 130個(gè)通用I O口和24通道外部中斷源 具有普通 慢速 空閑和掉電模式 具有PLL片上時(shí)鐘發(fā)生器 1 6 3體系結(jié)構(gòu) S3C2440處理器為手持設(shè)備和通用嵌入式應(yīng)用提供片上集成系統(tǒng)解決方案 包括 16 32位RISC體系結(jié)構(gòu)和ARM920T內(nèi)核強(qiáng)大的指令集 加強(qiáng)的ARM體系結(jié)構(gòu)MMU用于支持WinCE EPOC32和Linux 指令高速存儲緩存器 I Cache 數(shù)據(jù)高速存儲緩沖器 D Cache 寫緩沖器和物理地址TAGRAM減少主存帶寬和響應(yīng)性帶來的影響 采用ARM920TCPU內(nèi)核支持ARM調(diào)試體系結(jié)構(gòu) 內(nèi)部高級微控制總線 AMBA 體系結(jié)構(gòu) AMBA2 0 AHB APB 支持高速總線模式和異步總線模式 支持外部等待信號延長總線周期 1 6 4系統(tǒng)管理器 1 S3C2440的存儲器控制器提供訪問外部存儲器所需要的存儲器控制信號 主要具有以下幾個(gè)特性 支持大 小端方式 通過軟件選擇 支持高速總線模式和異步總線模式 8個(gè)存儲器bank 尋址空間 每個(gè)bank128MB 總共1GB 支持可編程的每bank8 16 32位數(shù)據(jù)總線帶寬 bank0 bank6都采用固定的bank起始地址和大小 其中6個(gè)適用于ROM SRAM 另外2個(gè)適用于ROM SRAM和同步DRAM 即SDRAM 所有的存儲器bank都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(shí)的SDRAM自刷新模式 1 6 4系統(tǒng)管理器 2 支持各種型號的ROM引導(dǎo) NOR NANDFLASH EEPROM或其他 支持從NANDFLASH存儲器啟動 采用4KB內(nèi)部緩沖器進(jìn)行啟動引導(dǎo) 支持啟動之后NAND存儲器仍然作為外部存儲器使用 1 6 5Cache高速緩存 64項(xiàng)全相連模式 采用I Cache 16KB 和D Cache 16KB 每行8字長度 其中每行帶有一個(gè)有效位和兩個(gè)dirty位 偽隨機(jī)數(shù)或輪轉(zhuǎn)循環(huán)替換算法位 采用寫穿式 write through 或?qū)懟厥?write back cache操作來更新主存儲器 寫緩沖器可以保存16個(gè)字的數(shù)據(jù)和4個(gè)地址 1 6 6時(shí)鐘和電源管理 S3C2440的時(shí)鐘有以下幾種模式 片上MPLL和UPLL 采用UPLL產(chǎn)生操作USB主機(jī) 設(shè)備的時(shí)鐘 MPLL產(chǎn)生最大400MHz 1 3V操作MCU所需要的時(shí)鐘 通過軟件可以有選擇性地為每個(gè)功能模塊提供時(shí)鐘 電源模式 正常 慢速 空閑和掉電模式 正常模式 正常運(yùn)行模式 慢速模式 不加PLL的低時(shí)鐘頻率模式 空閑模式 只停止CPU的時(shí)鐘 掉電模式 所有外設(shè)和內(nèi)核的電源都切斷了 可以通過EINT 15 0 或RTC報(bào)警中斷來從掉電模式中喚醒處理器 1 6 7中斷控制器 60個(gè)中斷源 1個(gè)看門狗定時(shí)器 5個(gè)定時(shí)器 9個(gè)UART 24個(gè)外部中斷EINT 4個(gè)DMA 2個(gè)RTC 2個(gè)ADC 2個(gè)IIC 2個(gè)SPI 1個(gè)SDI 2個(gè)USB 1個(gè)LCD和1個(gè)電池故障 1個(gè)NAND和2個(gè)CAMERA 1個(gè)AC97音頻 電平 邊沿觸發(fā)模式的外部中斷源 可編程的邊沿 電平觸發(fā)極性 支持為緊急中斷請求提供快速中斷服務(wù) 1 6 8脈沖帶寬調(diào)制定時(shí)器 PWM 4通道16位具有PWM功能的定時(shí)器 1通道16位內(nèi)部定時(shí)器 可基于DMA或中斷方式工作 可編程的占空比周期 頻率和極性 能產(chǎn)生死區(qū) 支持外部時(shí)鐘源 1 6 9實(shí)時(shí)時(shí)鐘 RTC 全面的時(shí)鐘特性 秒 分 時(shí) 日期 星期 月和年 32 768KHz工作 具有報(bào)警中斷 具有節(jié)拍中斷 1 6 10通用I O端口 S3C2440有130個(gè)多功能輸入 輸出端口 24個(gè)外部中斷端口 具體如下 端口A GPA 25個(gè)輸入 輸出端口 端口B GPB 11個(gè)輸入 輸出端口 端口C GPC 16個(gè)輸入 輸出端口 端口D GPD 16個(gè)輸入 輸出端口 端口E GPE 16個(gè)輸入 輸出端口 端口F GPF 8個(gè)輸入 輸出端口 端口G GPG 16個(gè)輸入 輸出端口 端口H GPH 9個(gè)輸入 輸出端口 端口J GPJ 13個(gè)輸入 輸出端口 1 6 11LCD控制器 1 S3C2440的LCD控制器主要完成這樣的功能 將視頻緩沖中的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到外部的LCD中 下面是STN屏幕支持的顯示模式 支持3種類型的STNLCD顯示屏 4位雙掃描 4位單掃描 8位單掃描顯示類型 支持單色模式 4級 16級灰度STNLCD 256色和4096色STNLCD 支持多種不同尺寸的液晶屏 LCD實(shí)際尺寸的典型值是 640 x480 320 x240 160 x160等 最大虛擬屏幕大小是4MB 256色模式下支持的最大虛擬屏是 4096x1024 2048x2048 1024x4096等 下面是TFT屏幕支持的顯示模式 1 6 11LCD控制器 2 支持彩色TFT的1 2 4或8bbp 像素每位 調(diào)色顯示 支持16 24bbp無調(diào)色真彩顯示TFT 在24bbp模式下支持最大16M色TFT 支持多種不同尺寸的液晶屏 典型尺寸是 640 x480 320 x240 160 x160等 64K色彩模式下最大的虛擬屏尺寸為2048x1024 LCD控制器有一個(gè)專用的DMA通道 用于獲取系統(tǒng)內(nèi)存的視頻緩沖中的圖像數(shù)據(jù) 然后發(fā)送到外部的LCD屏幕 LCD控制器有以下幾個(gè)特點(diǎn) 專用中斷功能 INT FrSyn和INT FiCnt 系統(tǒng)內(nèi)存用做顯示內(nèi)存 支持多種虛擬顯示 支持硬件水平 垂直滾動 可編程的時(shí)序控制以適應(yīng)不同的顯示面板 支持小端和大端字節(jié)排列 也支持WinCE的數(shù)據(jù)格式 1 6 12UART控制器 3通道UART 可以基于DMA模式或中斷模式工作 支持5位 6位 7位或者8位串行數(shù)據(jù)發(fā)送 接收 支持外部時(shí)鐘作為UART的運(yùn)行時(shí)鐘 UEXTCLK 可編程的波特率 支持IrDA1 0 具有測試用的還回模式 每個(gè)通道都具有內(nèi)部64字節(jié)的發(fā)送FIFO和64字節(jié)的接收FIFO 1 6 13A D轉(zhuǎn)換和觸摸屏接口 8通道多路復(fù)用ADC 最大500KSPS 10位精度 內(nèi)部TFT直接觸摸屏接口 1 6 14看門狗定時(shí)器 16位看門狗定時(shí)器 在定時(shí)器溢出時(shí)發(fā)生中斷請求或系統(tǒng)復(fù)位 1 6 15IIC總線接口 1通道多主IIC總線 可進(jìn)行串行 8位 雙向數(shù)據(jù)傳輸 標(biāo)準(zhǔn)模式下數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)100kbit s 快速模式下可達(dá)到400kbit s 1 6 16IIS總線接口 1通道音頻IIS總線接口 可基于DMA方式工作 串行 每通道8 16位數(shù)據(jù)傳輸 發(fā)送和接收具備128字節(jié) 64字節(jié)加64字節(jié) FIFO 支持IIS格式和MSB justified數(shù)據(jù)格式 1 6 17AC97音頻解碼器接口 AC97控制器和IIS控制器不能同時(shí)使用 S3C2440的AC97控制器有如下幾個(gè)特點(diǎn) 支持1個(gè)通道的立體聲PCM輸入 1個(gè)通道的立體聲PCM輸出和1個(gè)通道的MIC輸入 基于DMA和中斷的工作模式 所有的通道支持16位采樣 具有可變采樣率的AC97編解碼接口 48kHz以下 每個(gè)通道都具有16位 16個(gè)輸入FIFO 只有主編解碼支持 1 6 18USB設(shè)備控制器 1 S3C2440有兩個(gè)USB主設(shè)備接口和1個(gè)USB從設(shè)備接口 2個(gè)主設(shè)備接口的特點(diǎn)是 兼容OHCIver1 0規(guī)格 兼容USBver1 1 兩個(gè)下向流端口 支持低速和全速USB設(shè)備 1個(gè)USB從設(shè)備的特點(diǎn)