SAMSUNG公司的S3C2410A芯片是一款16/32位的RISC微处理器芯片,芯片内使用了ARM公司的ARM920T内核,采用了称为AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture,先进微处理器总线结构)的总线结构。
S3C2410A芯片组成介绍如下:
S3C2410A组成框图如图所示:
图中,S3C2410A片内组成可以分为三部分:ARM920T、连接在AHB总线上的控制器,以及连接在APB总线上的控制器或外设。
AHB(Advanced High_performance Bus,先进高性能总线)是一种片上总线,用于连接高时钟频率和高性能的系统模块,支持突发传输、支持流水线操作,也支持单个数据传输,所有的时序都是以单一时钟的前沿为基准操作。
APB(Advanced Peripheral Bus,先进外设总线)也是一种片上总线,为低性能、慢速外设提供了较为简单的接口,不支持流水线操作。
4通道DMA与总线桥支持存储器到存储器、I/O到存储器、存储器到I/O、I/O到I/O的DMA传输;它将AHB/APB的信号转换为合适的形式,以满足连接到APB上设备的要求。桥能够锁存地址、数据及控制信号,同时进行二次译码,选择相应的APB设备。
· 支持小端/大端数据存储格式 · 全部寻址空间为1GB,分为8个banks,每个128MB · bank1~bank7支持可编程的8/16/32位数据总线宽度,bank0支持可编程的16/32位数据总线宽度 · bank0~bank7支持ROM/SRAM,其中bank6和bank7也支持SDRAM
· 每个bank存储器访问周期可编程 · 对ROM/SRAM,支持外部等待信号(nWAIT)扩展总线周期 · 在Power_down,支持SDRAM自己刷新(self_refresh)模式 · 支持使用Nor Flash、EEPROM等作为引导ROM · 支持存储器与I/O端口统一寻址
· 支持从Nand Flash存储器进行引导 · 有4KB SRAM内部缓冲区,用于引导时保存从Nand Flash读出的程序 · 支持Nand Flash存储器4KB(引导区)以后的区域作为一般Nand Flash使用
· 支持55个中断源,包括S3C2410A芯片外部,由引脚引入的24个中断源;其余为芯片内部中断源,看门狗(1个)、定时器(5个)、UART(9个)、DMA(4个)、RTC(2个)、ADC(2个)、IIC(1个)、SPI(2个)、SDI(1个)、USB(2个)、LCD(1个)以及电源失效(1个) · 外部中断源通过编程,可选择中断请求信号使用电平或边沿触发方式 · 电平或边沿触发信号极性可编程 · 对于非常紧急的中断请求,支持快速中断请求FIQ
LCD控制器支持STN LCD显示以及TFT LCD显示,显示缓冲区使用系统存储器(内存),支持专用LCD DMA将显示缓冲区数据传送到LCD控制器缓冲区。 STN LCD显示特点: · 支持4位双扫描、4位单扫描、8位单扫描显示类型STN LCD面板 · 支持单色、4灰度级、16灰度级、256色、4096色STN LCD显示
· 支持多种屏幕尺寸,典型的有640×480、320×240、160×160等 · 最大虚拟屏显示存储器空间为4MB,在256色模式,支持的虚拟屏尺寸有4096×1024、2048×2048、1024×4096等
TFT LCD显示特点: · 支持1、2、4或8 BPP(Bit Per Pixel)面板彩色显示 · 支持16 BPP真彩显示 · 在24 BPP模式,支持最大16M色 · 支持多种屏幕尺寸,典型的有640×480、320×240、160×160等 · 最大虚拟屏显示存储器空间为4MB,在64K色模式,支持的虚拟屏尺寸有2048×1024等
· 2个端口的USB主(Host)控制器 · 兼容OHCI Rev 1.0 · 兼容USB V 1.1 · 支持低速和全速设备
· S3C2410A片内有MPLL(Main Phase Locked Loop,主锁相环)和UPLL(USB PLL,USB锁相环) · UPLL产生的时钟用于USB主/设备控制器操作 · MPLL产生的时钟在内核供电电压为2.0V时,最大频率为266MHz · 时钟信号能够通过软件有选择地送到(或不送)每个功能模块 · 电源管理支持NORMAL、SLOW、IDLE和Power_OFF模式 · 由EINT[15:0]或RTC报警中断,能够从Power_OFF模式中将MCU唤醒
对由S3C2410A芯片外部另一个总线主设备提出,并送到S3C2410A的请求控制局部总线的请求,以及S3C2410A的响应,进行管理。
S3C2410A芯片有272个引脚,FBGA封装。
每个引脚所在行、列对应的字母、数字,是分配给该引脚的编号,例如左下引脚为A1,左上引脚为U1。
特殊功能寄存器(Special Function Registers,SFR),有时也称特殊寄存器或专用寄存器。占用存储器空间地址为0x48000000~0x5FFFFFFF的一片区域,称为SFR Area(特殊功能寄存器区域),这些寄存器均在S3C2410A芯片内部,它们的含义和功能在第5章~第13章中分别讲述。
S3C2440A以 ARM920T为核心,采用0.13um CMOS标准单元和存储器编译器开发。
S3C2440A的CPU内核ARM920T是一高性能的32位RISC处理器,内部实现了MMU,AMBA总线,和哈佛缓存架构与独立的16KB指令和16KB数据高速缓存。
它的低功耗,简单,优雅和全静态设计特别适合于成本和功耗敏感的应用。
参考文献:
孟祥莲.嵌入式系统原理及应用教程(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2017.