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第 4 章 ARM 嵌入式处理器

第 4 章 ARM 嵌入式处理器. 第 4 章 ARM 嵌入式处理器. 4.1 ARM微处理器的概述 4.2 S3C44B0X 处理器 4.3 PXA25x/PXA27x处理器. 4.1 ARM微处理器的概述. 分类和特点 处理器数据手册 处理器典型内部模块. 分类和特点. ARM 微处理器的生产要经过两个环节: ARM 公司提供内核的 IP (即知识产权)授权 半导体公司购买内核的使用权,进行扩展,制作成芯片(处理器). 分类和特点. 在通用的ARM处理器领域,主要使用的内核有以下几种: ARM7TDMI(-s) ARM720T ARM920T

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第 4 章 ARM 嵌入式处理器

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  1. 第4章 ARM嵌入式处理器

  2. 第4章 ARM嵌入式处理器 • 4.1 ARM微处理器的概述 • 4.2 S3C44B0X 处理器 • 4.3 PXA25x/PXA27x处理器

  3. 4.1 ARM微处理器的概述 • 分类和特点 • 处理器数据手册 • 处理器典型内部模块

  4. 分类和特点 ARM微处理器的生产要经过两个环节: • ARM公司提供内核的IP(即知识产权)授权 • 半导体公司购买内核的使用权,进行扩展,制作成芯片(处理器)

  5. 分类和特点 在通用的ARM处理器领域,主要使用的内核有以下几种: • ARM7TDMI(-s) • ARM720T • ARM920T • XScale

  6. 分类和特点 在通用的ARM处理器领域,主要使用的内核有以下几种: • ARM7TDMI(-s) • ARM720T • ARM920T • XScale

  7. 分类和特点

  8. 分类和特点 • 1 控制类芯片 • 面向深度嵌入式设备 • 同一系列多品种 • 高级中断控制器 • 片内的存储器 • 无MMU • 具有工业级性能

  9. 分类和特点 • 2 应用处理器 • 具有MMU • 支持SDRAM • 具有LCD控制器 • 具有DMA 高级应用处理器具有更强大的运算能力,一般为ARMv5E以上的版本。

  10. 分类和特点 3. 数字信号处理器 (使用协处理器和DSP等方式提高运算能力) 4. 消费类电子的嵌入式芯片 (较强的专业性) 5. 安全芯片 (SecurCore内核)

  11. 处理器的数据手册 数据手册(Datasheet)包含的主要内容: • 处理器特点概述 • 处理器的功能结构及其框图 • 处理器的封装形式和引脚排列 • 处理器各个功能模块介绍 • 处理器的电气特性 • 处理器的机械特性

  12. 处理器的数据手册 处理器中需要关注的基本内容: • 功能结构框图 • 处理器地址空间 (memory map) • 可扩展的内存类型

  13. 处理器典型内部模块 • 内存控制单元 (Memory Controller) • 中断控制单元 (Interrupt Controller) • GPIO (输入输出端口) • 定时器 (Timer) • UART (通用串行收发机)

  14. 4.2 S3C44B0X 处理器 • S3C44B0X概述 • S3C44B0X处理器组成与框图 • ARM7TDMI核心 • S3C44B0X功能部件

  15. S3C44B0X概述 S3C44B0X采用ARM7TDMI内核,最大速度可以达66MHZ。 S3C44B0X主要提供了以下集成的器件: • 8KB Cache • 外部存储控制器 • LCD控制器 • 4个DMA • 2个通用串行总线 • 一个多主IIC • 一个IIS • 5通道的PWM定时器 • 一个内部定时器 • 71个GPIO • 8个外部中断 • 实时时钟 • 8通道10位ADC

  16. S3C44B0X处理器组成与框图

  17. S3C44B0X处理器组成与框图 S3C44B0X的组成

  18. ARM7TDMI核心

  19. S3C44B0X内存控制器

  20. S3C44B0X中断控制器 异常向量表: ResetEntry b ResetHandler b HandlerUndef b HandlerSWI b HandlerPabort b HandlerDabort b . b HandlerIRQ b HandlerFIQ

  21. S3C44B0X中断控制器

  22. S3C44B0X GPIO S3C44B0X的一共有7个通用端口,共71位: A:10位输出端口 B:11位输出端口 C:16位输入/输出端口 D:8位输入/输出端口 E:9位输入/输出端口 F:9位输入/输出端口 G:8位输入/输出端口

  23. S3C44B0X UART • S3C44B0X UART的特性包括: • 基于DMA或者中断的 RxD0,TxD0,RxD1,TxD1 • 通道0支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFO • 通道1支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFO • 支持握手接收/发送

  24. S3C44B0X定时器 • S3C44B0X PWM定时器的特性为: • 6个基于中断或者DMA方式PWM定时器 • 3个8位预分频器、 5个5位除法器、 1个4位除法器 • 输出坡形可编程的脉宽调制(PWM) • 自动装载或者一短脉冲模式 • 死区发生器

  25. 4.3 PXA25x/PXA27x处理器 • PXA处理器概述 • PXA处理器组成与框图 • XScale核心

  26. PXA处理器概述 PXA255处理器是PXA系列较早一款广泛使用的处理器,其运算速度高达400MHz,采用Intel XScale架构,ARMv5E内核,外围控制器众多,具有高集成度高性能的特点。 PXA27x在PXA25x的基础上又增了三大特性:Quick Capture(快速拍摄)、Wireless Speed Step(无线动态节能)和Wireless MMX(无线MMX指令)。

  27. PXA处理器组成与框图 PXA255功能框图

  28. PXA处理器组成与框图 PXA27x功能框图

  29. PXA处理器组成与框图 Xscale核心

  30. PXA系统存储器接口 • PXA2xx内存空间使用ARM处理器所有32位地址(4G地址空间),包括以下内容: • 静态存储器空间: • 从地址[0x0000 0000]开始的6个64M Static Memory空间; • SDRAM的空间: • [0xA000 0000]-[0xB000 0000]的4个64M的SDRAM空间,在PXA27x设置1G模式后使用[0x8000 0000] -[0xC000 0000] 的4个256M的SDRAM空间; • 卡空间: • 从地址[0x2000 0000] -[0x4000 0000]的2个256M的卡空间; • 内部寄存器空间: • [0x4000 0000]- [0x4C00 0000],分成外设(Peripherals)、LCD和存储器控制(Memory Ctl)三个部分。

  31. PXA中断控制器 PXA2xx的中断控制器控制所有的中断源到处理器的入口,同时确定着所有中断的第一级。它也用于确定是否由IRQ或者FIQ触发中断,或者屏蔽中断。各个中断可以设置为IRQ或者FIQ模式,而且FIQ的优先级高于IRQ。

  32. PXA UART控制器 • PXA2xx均具有3个通用异步接收/发送器: • 全功能UART(FFUART) • 蓝牙UART(BEUART) • 标准UART(STUART)

  33. PXALCD控制器 PXA2xx的LCD控制器提供了对被动显示模块(DSTN,双层超扭曲向列型液晶显示屏幕)和主动显示模块(TFT,薄膜晶体管)的支持。 PXA27x 的LCD控制器功能更为强大,支持一个基本层,两个叠加层,一个为硬件光标层。

  34. 课程结束

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