嵌入式系統(tǒng)講義s3c2410x系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、嵌入式系統(tǒng)講義第4章 S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu),周國運2007.3,第4章 S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu),4.1 S3C2410X概述4.2 存儲器配置4.3 時鐘和電源管理4.4 DMA4.5 I/O端口4.6 PWM4.7 UART接口,,4.8 中斷控制器4.9 ADC4.10 RTC4.11 看門狗4.12 IIC接口4.13 SPI接口4.14 其它接口,主要內(nèi)容,4

2、.14 其它接口1、LCD控制器2、觸摸屏接口3、USB接口4、SD接口5、IIS接口,4.1 S3C2410X概述,主要內(nèi)容主要特性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)引腳信號,,4.1 S3C2410X概述,S3C2410X是韓國三星公司推出的16/32位RISC微控制器，其CPU采用的是ARM920T內(nèi)核，加上豐富的片內(nèi)外設(shè)，為手持設(shè)備和其它應(yīng)用，提供了低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。一、主要特性具有16KB指

3、令Cache、 16KB數(shù)據(jù)Cache和存儲器管理單元MMU。外部存儲器控制器，可擴展8組，每組128MB，總?cè)萘窟_(dá)1GB；支持從Nand flash存儲器啟動。,,55個中斷源，可以設(shè)定1個為快速中斷，有24個外部中斷，并且觸發(fā)方式可以設(shè)定。4通道的DMA，并且有外部請求引腳。3個通道的UART，帶有16字節(jié)的TX/RX FIFO，支持IrDA1.0功能。具有2通道的SPI、1個通道的IIC串行總線接口和1個通道的IIS音頻總

4、線接口。有2個USB主機總線的端口，1個USB設(shè)備總線的端口。有4個具有PWM功能的16位定時器和1個16位內(nèi)部定時器。8通道的10位A/D轉(zhuǎn)換器，最高速率可達(dá)500kB/s；提供有觸摸屏接口。具有117個通用I/O口和24通道的外部中斷源。,兼容MMC的SD卡接口。具有電源管理功能，可以使系統(tǒng)以普通方式、慢速方式、空閑方式和掉電方式工作?？撮T狗定時器。具有日歷功能的RTC。有LCD控制器，支持4K色的STN和256K色

5、的TFT，配置有DMA通道。具有PLL功能的時鐘發(fā)生器，時鐘頻率高達(dá)203MHz。雙電源系統(tǒng)：1.8/2.0V內(nèi)核供電，3.3V存儲器和I/O供電。,二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由兩大部分構(gòu)成：ARM920T內(nèi)核片內(nèi)外設(shè)。,1、ARM920T內(nèi)核由三部分：ARM9內(nèi)核ARM9TDMI、32KB的Cache、MMU。,2、片內(nèi)外設(shè)分為高速外設(shè)和低速外設(shè)，分別用AHB總線和APB總線。,三、引腳信號S3C微控制

6、器是272-FBGA封裝。其信號可以分成addr0---addr26、Data0---data31、GPA0---GPA22GPB10、GPC15、GPD15、GPE15、GPF7、GPG15、GPH10、EINT23、nGCS0—nGCS7、AIN7、IIC、SPI、OM0---OM3等，大部分都是復(fù)用的,4.2 存儲器配置,4.2.1 S3C2410X的存儲器配置一、概 述S3C2410

7、X的存儲器管理器提供訪問外部存儲器的所有控制信號：26位地址信號、32位數(shù)據(jù)信號、8個片選信號、以及讀/寫控制信號等。S3C2410X的存儲空間分成8組，最大容量是1GB，bank0---bank5為固定128MB，bank6和bank7的容量可編程改變，可以是2、4、8、16、32、64、128MB，并且bank7的開始地址與bank6的結(jié)束地址相連接，但是二者的容量必須相等。bank0可以作為引導(dǎo)ROM，其數(shù)據(jù)線寬只能是

8、16位和32位，復(fù)位時由OM0、OM1引腳確定；其它存儲器的數(shù)據(jù)線寬可以是8位、16位和32位。S3C2410X的存儲器格式，可以編程設(shè)置為大端格式，也可以設(shè)置為小端格式。,,,,,二、存儲器的控制寄存器內(nèi)存控制器為訪問外部存儲空間提供存儲器控制信號， S3C2410X存儲器控制器共有13個寄存器。,第9次到 此此,1、總線寬度和等待控制寄存器,STn：控制存儲器組n的UB/LB引腳輸出信號。1：使UB/LB與nBE

9、[3：0]相連；0：使UB/LB與nWBE[3：0]相連WSn：使用/禁用存儲器組n的WAIT狀態(tài)1：使能WAIT；0：禁止WAITDWn：控制存儲器組n的數(shù)據(jù)線寬00：8位；01：16位；10：32位；11：保留,Tacs：設(shè)置nGCSn有效前地址的建立時間00：0個；01：1個；10：2個；11：4個時鐘周期Tcos：設(shè)置nOE有效前片選信號的建立時間00：0個；01：1個；10：2個；11：4個

10、時鐘周期Tacc：訪問周期000：1個；001：2個；010：3個；011：4個時鐘100：6個：101：8個；110：10個；111：14個,2、BANKn---存儲器組控制寄存器（n=0--5）,Tcoh：nOE無效后片選信號的保持時間00：0個；01：1個；10：2個；11：4個時鐘Tcah： nGCSn無效后地址信號的保持時間00：0個；01：1個；10：2個；11：4個時鐘Tacp：頁模式的訪問周

11、期00：2個；01：3個；10：4個；11：6個時鐘PMC：頁模式的配置，每次讀寫的數(shù)據(jù)數(shù)00：1個；01：4個；10：8個；11：16個注：00為通常模式。注：紫色為實驗箱上的配置，其值為0x0700,MT：設(shè)置存儲器類型00：ROM或者SRAM，[3：0]為Tacp和PMC；11：SDRAM， [3：0]為Trcd和SCAN； 01、10：保留Trcd：由行地址信號切換到列地址信號的延

12、時時鐘數(shù)00：2個時鐘；01：3個時鐘；10：4個時鐘 SCAN：列地址位數(shù)00：8位；01：9位；10：10位,3、BANK6/7---存儲器組6/7控制寄存器,REFEN：刷新控制。1：使能刷新；0：禁止刷新TREFMD：刷新方式。1：自刷新0：自動刷新Trp：設(shè)置SDRAM行刷新時間（時鐘數(shù)）00：2個時鐘；01：3個；10：3個；11：4個時鐘Tsrc：設(shè)置SDRAM行操作時間（時鐘數(shù)）

13、00：4個時鐘；01：5個；10：6個；11：7個時鐘注： SDRAM的行周期= Trp + Tsrc。Refresh_count：刷新計數(shù)值,4、REFRESH---刷新控制寄存器,Refresh_count：刷新計數(shù)器值計算公式：刷新周期=（211- Refresh_count+1）/HCLK例子：設(shè)刷新周期=15.6µs，HCLK=60MHz則刷新計數(shù)器值=211+1-60×15.6=111

14、31113=0x459=0b10001011001,高24位未用。BURST_EN：ARM突發(fā)操作控制0：禁止突發(fā)操作；1：可突發(fā)操作SCKE_EN：SCKE使能控制SDRAM省電模式0：關(guān)閉省電模式；1：使能省電模式SCLK_EN：SCLK省電控制，使其只在SDRAM訪問周期內(nèi)使能SCLK0：SCLK一直有效；1：SCLK只在訪問期間有效BK76MAP：控制BANK6/7的大小及映射,5、BANKSIZ

15、E---BANK6/7組大小控制寄存器,BK76MAP：控制BANK6/7的大小及映射100：2MB；101：4MB；110：8MB 111：16MB；000：32MB；001：64MB010：128MB,WBL：突發(fā)寫的長度。0：固定長度；1：保留TM：測試模式。00：模式寄存器集；其它保留CL：列地址反應(yīng)時間000：1個時鐘；010：2個時鐘；011：3個時鐘；其它保留

16、BT：猝發(fā)類型0：連續(xù)；1：保留BL：猝發(fā)時間000：1個時鐘；其它保留,6、MRSRB6/7---BANK6/7模式設(shè)置寄存器,4.2.2 Nand Flash及其控制器,主要內(nèi)容1、Nand Flash控制器概述2、控制器主要特性3、控制器的寄存器4、控制器的工作原理,,4.2.2 Nand Flash及其控制器,Nor flash存儲器：讀速度高，而擦、寫速度低，容量小，價格高。 Nand fl

17、ash存儲器：讀速度不如Nor flash，而擦、寫速度高，容量大，價格低。有取代磁盤的趨勢。因此，現(xiàn)在不少用戶從Nand flash啟動和引導(dǎo)系統(tǒng)，而在SDRAM上執(zhí) 行主程序代碼。一、Nand Flash控制器概述S3C2410X微控制器從Nand flash的引導(dǎo)功能：其內(nèi)部有一個叫做“起步石（Steppingstone）”的 SRAM緩沖器，系統(tǒng) 啟動時，Nand flash存儲器的前面4KByte字節(jié)將被自

18、動載入到起步石中，然后系統(tǒng)自動執(zhí)行這些載入的引導(dǎo)代碼。引導(dǎo)代 碼執(zhí)行完畢后，自動跳轉(zhuǎn)到SDRAM執(zhí)行。Nand flash操作的校驗功能：使用S3C2410X內(nèi)部硬件ECC功能可以對Nand flash的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性的檢測。,二、 Nand Flash控制器主要特性 Nand Flash模式：支持讀/擦/編程Nand flash存儲器。 自動導(dǎo)入模式：復(fù)位后，引導(dǎo)代碼被送入Steppingstone，傳送后，引導(dǎo)代碼在

19、 Steppingstone中執(zhí)行。 具有硬件ECC（糾錯碼）功能：硬件產(chǎn)生糾錯代碼。內(nèi)部4KB的SRAM緩沖器Steppingstone，在Nand flash引導(dǎo)后可以作為其他用途使用。,Nand Flash控制器功能框圖主要由6部分組成,三、Nand Flash 控制器的寄存器,NFEN：NF控制器使能控制0：禁止使用；1：允許使用IECC：初始化ECC編碼/解碼器控制位0：不初始化ECC；1

20、：初始化ECCNFCE：NF片選信號nFCE控制位持續(xù)時間設(shè)置0： nFCE為低有效；0： nFCE為高無效TACLE：CLE/ALE持續(xù)時間設(shè)置值（0---7）持續(xù)時間＝ HCLK * (TACLS + 1)CLE/ALE ：命令/地址鎖存允許,1、NFCON---Flash配置寄存器,TWRPH0：寫信號持續(xù)時間設(shè)置值（0～7）持續(xù)時間＝ HCLK * (TWRPH0＋1) TWRPH1：寫信號無效后

21、CLE/ALE保持時間設(shè)置值（0～7）持續(xù)時間＝ HCLK * (TWRPH1＋1),2、NFCMD---Flash命令寄存器,,高24位未用，低8位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù),3、NFADDR---Flash地址寄存器,4、NFDATA---Flash數(shù)據(jù)寄存器,高24位未用，低8位為Flash存儲器地址值,RnB：Nand Flash存儲器狀態(tài)位0：存儲器忙；1：存儲器準(zhǔn)備好,5、NFSTAT---Flash狀態(tài)寄存器,6

22、、NFECC---Flash錯誤校正碼寄存器,四、Nand Flash 控制器的工作原理 1、自動導(dǎo)入啟動代碼步驟完成復(fù)位。 如果自動導(dǎo)入模式使能，Nand flash存儲器的前面4K字節(jié)被自動拷貝到Steppingstone 內(nèi)部緩沖器中。 Steppingstone被映射到nGCS0對應(yīng)的BANK0存儲空間。 CPU在Steppingstone的4-KB內(nèi)部緩沖器中開始執(zhí)行引導(dǎo)代碼。 注意：

23、 在自動導(dǎo)入模式下，不進(jìn)行ECC檢測。因此，Nand flash的前4KB應(yīng)確保不能有位錯誤（一 般Nandflash廠家都確保）。,2、Nand FLASH模式配置 通過NFCONF寄存器配置Nand flash；寫Nand flash命令到NFCMD寄存器；寫Nand flash地址到NFADDR寄存器；在讀寫數(shù)據(jù)時，通過NFSTAT寄存器來獲得Nand flash的狀態(tài)信息。應(yīng)該在讀操作前或?qū)懭?之后檢查R/nB

24、信號（準(zhǔn)備好/忙信號）。 在讀寫操作后要查詢校驗錯誤代碼，對錯誤進(jìn)行糾正。,3、系統(tǒng)引導(dǎo)和 Nand FLASH 配置 OM[1:0] = 00b：使能Nand flash控制器自動導(dǎo)入模式； OM[3：0]為芯片引腳，設(shè)置引導(dǎo)模式、存儲器bank0的數(shù)據(jù)寬度、時鐘模式等。 OM[1:0] = 01b、10b：bank0數(shù)據(jù)寬度為16位、32位OM[1:0]=11b：測試模式Nand flash的

25、存儲頁面大小應(yīng)該為512字節(jié)。 NCON ：Nand flash 尋址步驟數(shù)選擇 0：3步尋址；1：4步尋址,4、Nand Flash操作的校驗問題S3C2410A在寫/讀操作時，每512字節(jié)數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生3字節(jié)的ECC奇偶代碼(24位)。 24位 ECC 奇偶代碼＝18位行奇偶 ＋ 6位列奇偶ECC產(chǎn)生模塊執(zhí)行以下步驟： 當(dāng)MCU寫數(shù)據(jù)到Nand時，ECC產(chǎn)生模塊生成ECC代碼。 當(dāng)MCU從

26、Nand讀數(shù)據(jù)時，ECC產(chǎn)生模塊生成ECC代碼同時用戶程序?qū)⑺c先前寫入時產(chǎn) 生的ECC代碼比較。,4.3 DMA控制器,主要內(nèi)容1、概述2、工作原理3、寄存器,,一、概 述S3C2410X有4 個通道的DMA 控制器，其位于在系統(tǒng)總線和外設(shè)總線之間。每個DMA 通道都能沒有約束的實現(xiàn)系統(tǒng)總線或者外設(shè)總線之間的數(shù)據(jù)傳輸，即每個通道都能處理下面四種情況：（1） 源器件和目的器件都在系統(tǒng)總線（2） 源器

27、件在系統(tǒng)總線，目的器件在外設(shè)總線（3） 源器件在外設(shè)總線，目的器件在系統(tǒng)總線（4） 源器件和目的器件都在外設(shè)總線DMA的主要優(yōu)點是：可以不通過CPU的中斷來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，DMA的運行可以通過軟件或者通過外圍設(shè)備的中斷和請求來初始化。,二、DMA工作原理1、DMA的服務(wù)對象每個DMA通道都有4個DMA請求源，通過設(shè)置，可以從中挑選一個服務(wù)。每個通道的DMA 請求源如表4-1所示。,表4-1 各通道的DMA

28、 請求源,2、DMA的工作過程一般DMA的工作過程如下面所示,（1） 外設(shè)向DMAC 發(fā)出請求 （2）DMAC通過HOLD 向CPU 發(fā)出總線請求；（3）CPU響應(yīng)釋放三總線，并且發(fā)應(yīng)答HLDA（4）DMAC向外設(shè)發(fā)DMA應(yīng)答,（5）DMAC發(fā)出地址、控制信號，為外設(shè)傳送數(shù)據(jù)；（6）傳送完規(guī)定的數(shù)據(jù)后，DMAC撤銷HOLD信號，CPU也撤銷HLDA信號，并且恢復(fù)對三總線的控制。,1,2,4,5,3,2、DMA的

29、工作過程S3C2410X的DMA工作過程可以分為三個狀態(tài)：狀態(tài)1：等待狀態(tài)。DMA 等待一個DMA請求。如果有請求到來，將轉(zhuǎn)到狀態(tài)2。在這個狀態(tài)下，DMA ACK和INT REQ為0。 狀態(tài)2：準(zhǔn)備狀態(tài)。DMA ACK變?yōu)?，計數(shù)器（CURR_TC）裝入DCON[19:0]寄存器。注意：DMA ACK保持為1直至它被清除。狀態(tài)3：傳輸狀態(tài)。DMA控制器從源地址讀入數(shù)據(jù)并將它寫到目的地址，每傳輸一次，CURR_T

30、C數(shù)器（在DSTAT中）減1，并且可能做以下操作：重復(fù)傳輸：在全服務(wù)模式下，將重復(fù)傳輸，直到計數(shù)器CURR_TC變?yōu)?；在單服務(wù)模式下，僅傳輸一次。,設(shè)置中斷請求信號：當(dāng)CURR_TC變?yōu)?時，DMAC發(fā)出INT REQ信號，而且DCON[29]即中斷設(shè)定位被設(shè)為1。 清除DMA ACK信號：對單服務(wù)模式，或者全服務(wù)模式 CURR_TC變?yōu)?。注意：在單服務(wù)模式下，DMAC的3個狀態(tài)被執(zhí)行一遍，然后停止，等待下一個DMA

31、REQ的到來。如果DMA REQ到來，則這些狀態(tài)被重復(fù)操作，直到CURR_TC減為0 。 說明：DMA傳輸分為一個單元傳輸和4個單元突發(fā)式傳輸。,3、外部DMA請求/響應(yīng)規(guī)則DMAC有3種類型的外部DMA請求/響應(yīng)規(guī)則：（1）single service demand，單服務(wù)請求（對應(yīng)于需求模式）（2）single service handshake，單服務(wù)握手（握手模式）（3）whole service h

32、andshake，全服務(wù)握手（全服務(wù)模式）每種類型都定義了像DMA請求和DMA響應(yīng)這些信號怎樣與這些規(guī)則相聯(lián)系。demand 與 handshake模式的比較：在一次傳輸結(jié)束時，DMA檢查xnxDREQ（DMA請求）信號的狀態(tài)：在demand模式下：如果DMA請求（xnxDREQ）信號仍然有效，則傳輸馬上再次開始。否則等待。在handshake模式下：如果DMA請求信號無效，DMA在兩個時鐘周期后將DMA響應(yīng)（

33、xnxDACK）信號變得無效。否則，DMA等待直到DMA請求信號變得無效。每請求一次傳輸一次。,4、DMA時序要求基本時序要求：DMA請求信號和響應(yīng)信號的Setup時間與delay時間在所有的模式下是相同的。 如果DMA請求信號的setup時間滿足要求，則在兩個周期內(nèi)實現(xiàn)同步，然后DMA響應(yīng)信號變得有效。在DMA響應(yīng)信號有效后，DMA向CPU請求總線。如果它得到總線就執(zhí)行操作。DMA操作完成后，DMA響應(yīng)信號變得無效

34、。,三、DMA控制器的相關(guān)寄存器每個DMA 通道有9 個控制寄存器（4 個通道共計36 個寄存器），6 個用來控制DMA 傳輸，其它3 個監(jiān)視DMA 控制器的狀態(tài)。,1、DISRCn---DMA源基地址寄存器原名： DMA初始源寄存器,第10次到此,LOC---源所在總線選擇0：AHB；1：APBINC---源地址變化設(shè)置0：源地址增加；1：源地址不變,2、DISRCCn---DMA源控制寄存器,,3、DI

35、DSTn---DMA目的基地址寄存器原名： DMA初始目的寄存器,4、DIDSTCn---DMA初始目的控制寄存器,LOC---目的地址所在總線選擇0：AHB；1：APBINC---目的地址地址變化設(shè)置0：目的地址增加；1：目的地址不變,5、DCONn---DMA控制寄存器,DMD_HS---DMA與外設(shè)握手模式選擇0：需求模式。為單服務(wù)，但只要DREQ信號有效便傳輸1：握手模式。為單服務(wù)，要等待DREQ

36、信號變?yōu)闊o效， DREQ再有效時才傳輸。SYNC---DREQ 和DACK信號與系統(tǒng)總線時鐘同步選擇0：DREQ和DACK與PCLK(APB clock)同步。慢速外設(shè) 1：DREQ和DACK與HCLK(AHB clock)同步。高速外設(shè) INT---CURR_TC的中斷請求控制0：禁止CURR_TC產(chǎn)生中斷請求1：當(dāng)所有的傳輸結(jié)束時，CURR_TC產(chǎn)生中斷請求 TSZ---傳輸長

37、度類型選擇0：執(zhí)行單數(shù)據(jù)傳輸 1：執(zhí)行四數(shù)據(jù)長的突發(fā)傳輸,SERVMODE---傳輸模式選擇0：單服務(wù)傳輸模式，每傳輸一次都要查詢DREQ1：全服務(wù)傳輸模式，不查詢DREQ，但傳輸一次也要釋 放總線。HWSRCSEL ---各DMA通道請求源設(shè)置,,SWHW_SEL--- DMA源選擇方式（軟件或硬件）設(shè)置0：以軟件software方式產(chǎn)生DMA請求，需要用DMASKTRIG

38、控制寄存器中的SW_TRIG位設(shè)置觸發(fā)。1：由位[26:24]提供的DMA源觸發(fā)DMA操作RELOAD---再裝載選擇0：自動再裝載，當(dāng)傳輸次數(shù)減為0時自動裝載DMA初值1：不自動再裝載，傳輸結(jié)束關(guān)閉DMA通道。DSZ---傳輸數(shù)據(jù)類型設(shè)置00：字節(jié)；01：半字；10：字；11：保留,STAT---DMA狀態(tài)00：就緒態(tài)，可進(jìn)行傳輸；01：DMA正在傳輸；1X：保留CURRTC---當(dāng)前

39、傳輸計數(shù)值每傳輸一次其值減1。其初值在DCONn中低20位。,6、DSTATn---DMA狀態(tài)/計數(shù)寄存器原名：DMA狀態(tài)寄存器,CURR_SRC---當(dāng)前數(shù)據(jù)源地址 注意：（1）DMA每傳輸一次，其地址可能增加4、可能不變 （2）在CURR_SRC為0、且DMA ACK為1時，將S_ADDR源基地址的值裝入。,7、DCSRCn---DMA當(dāng)前源地址寄存器,CURR_DST---當(dāng)前數(shù)據(jù)目的

40、地址注意：（1）DMA每傳輸一次，其地址可能 改變。（2）在CURR_DST為0、且DMA ACK為1時，將D_ADDR的值裝入。,8、DCDSTn---DMA當(dāng)前目的地址寄存器,9、DMASKTRIGn---DMA掩碼(Mask)觸發(fā)寄存器,,STOP---DMA運行停止位1：DMA將當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸完立即停止，并且CURR_TC變?yōu)?。注意：如果ON/OFF設(shè)置為OFF，則DMA也停止傳輸。ON/OFF---

41、DMA通道屏蔽位0：關(guān)閉通道；1：開放通道如果DCONn[22]設(shè)為非自動重裝，DMA則傳輸完成后STOP位置1、并且關(guān)閉通道。注意：在DMA運行期間，不要改變其值，并且也不要使用該位停止DMA傳輸，正確的方法應(yīng)該使用STOP位。SW_TRIG： DMA軟件觸發(fā)位設(shè)為1時，實現(xiàn)軟件觸發(fā)DMA請求。注意：只有當(dāng)DCONn[23]設(shè)為軟件觸發(fā)DMA請求時，其軟件觸發(fā)才有效。,對DMA應(yīng)用注意：在DMA

42、運行中改變DISRCn、DIDSTn寄存器以及改變DCONn中TC的值，對DMA當(dāng)前的整個傳輸沒有影響。而其它寄存器或位值的改變，將立即影響傳輸。,4.5 A/D轉(zhuǎn)換與觸摸屏,主要內(nèi)容1、概述2、結(jié)構(gòu)與工作原理3、寄存器4、應(yīng)用舉例,,一、S3C2410X的A/D 轉(zhuǎn)換器概述S3C2410X中集成了一個８通道10 位A/D 轉(zhuǎn)換器，A/D 轉(zhuǎn)換器自身具有采樣保持功能。并且S3C2410X的A/D 轉(zhuǎn)換器支持觸摸屏接口

43、。A/D轉(zhuǎn)換器的主要特性：分辨率：10位；精度：±1LSB 線性度誤差： ±1.5---2.0LSB；最大轉(zhuǎn)換速率：500KSPS；輸入電壓范圍：0~3.3v；系統(tǒng)具有采樣保持功能；常規(guī)轉(zhuǎn)換和低能源消耗功能；獨立/自動的X/Y 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式。,二、A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)與工作原理下圖為S3C2410 A/D 轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口的功能塊圖。,1、結(jié)構(gòu)主要由6部分構(gòu)成：信號輸入通道8轉(zhuǎn)1切

44、換開關(guān)A/D轉(zhuǎn)換器控制邏輯中斷信號發(fā)生器觸摸屏接口,2、工作原理（1）A/D 轉(zhuǎn)換時間計算和分辨率當(dāng)PCLK 頻率為50MHz，預(yù)分頻值是49，10 位數(shù)字量的轉(zhuǎn)換時間如下：A/D 轉(zhuǎn)換頻率=50MHz /（49+1）=1MHz轉(zhuǎn)換時間=1/（1MHz/5 個周期）=1/200KHz=5usA/D 轉(zhuǎn)換器最大可以工作在2.5MHz 時鐘下，所以轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)到500KSPS。（2）觸摸屏的

45、結(jié)構(gòu)及工作原理原理：對于電阻式觸摸屏，由3層透明薄膜構(gòu)成，有一層是電阻層，還有一層是導(dǎo)電層，它們中間有一隔離層，當(dāng)某一點被按壓時，在按壓點電阻層與導(dǎo)電層接觸，如果在電阻層的一邊接電源，另一邊接地，便可測量出按壓點的電壓，從而可算出其坐標(biāo)。實現(xiàn)方法：,測量X坐標(biāo)：從XP輸出電壓給X+端，從XM輸出地電位給X-端；從YP腳輸入按壓點電壓?？刂菩盘枺簄YPON=1；nYMON=0nXPON=0；nXMON=1

46、,測Y,測X,測量Y坐標(biāo)：從YP輸出電壓給Y+端，從YM輸出地電位給Y-端；從XP腳輸入按壓點電壓?？刂菩盘枺簄YPON=0；nYMON=1nXPON=1；nXMON=0,測Y,測X,3、S3C24120X A/D轉(zhuǎn)換器的工作模式有5種：普通轉(zhuǎn)換模式、分離的X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式、連續(xù)的X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式、等待中斷模式、靜態(tài)模式。第2---4種是用于觸摸屏。（1）普通轉(zhuǎn)換模式用于一般A/D轉(zhuǎn)換，不是

47、用于觸摸屏。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，其數(shù)據(jù)在ADCDAT0中的XPDATA域。（2）分離的X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式分兩步進(jìn)行X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換結(jié)果分別存于ADCDAT0中的XPDATA域中和ADCDAT1中的YPDATA域中，并且均會產(chǎn)生INT_ADC中斷請求。（3）自動（連續(xù)）的X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式X坐標(biāo)轉(zhuǎn)換結(jié)束啟動Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換結(jié)果分別存于ADCDAT0中的XPDATA域中和ADCDAT1中的YPDATA域中，然后產(chǎn)生I

48、NT_ADC中斷請求。,（4）等待中斷轉(zhuǎn)換模式在該模式下，轉(zhuǎn)換器等待使用者按壓觸摸屏，一旦觸摸屏被按壓，則產(chǎn)生INT_TC觸摸屏中斷請求。中斷后，在中斷處理程序中再將轉(zhuǎn)換器設(shè)置為分離的X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式、或者連續(xù)的X/Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式進(jìn)行處理。觸摸屏接口信號：XP=上拉XM=高阻YP=AIN[5]YM=接地（5）靜態(tài)模式當(dāng)ADCCON中的STDBM設(shè)為1時，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入靜態(tài)模式，停止A/

49、D轉(zhuǎn)換。其數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)保持不變。,三、ADC和觸摸屏專用寄存器有5個專用寄存器,ECFLG---轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志（只讀）0：轉(zhuǎn)換操作中；1：轉(zhuǎn)換結(jié)束PRSCEN---轉(zhuǎn)換器預(yù)分頻器使能0：停止預(yù)分頻器；1：使能預(yù)分頻器PRSCVL---轉(zhuǎn)換器預(yù)分頻器數(shù)值數(shù)值N范圍：1---255注意：（1）實際除數(shù)值為N+1 （2）對N數(shù)值的要求：轉(zhuǎn)換速率應(yīng)該<PCLK/5,1、ADCCON---A

50、DC控制寄存器,SEL_MUX ---模擬輸入通道選擇000：AIN0；001：AIN1010：AIN2011：AIN3……111：AIN7STDBM---備用模式設(shè)置0：正常工作模式；1：備用模式，不做A/D轉(zhuǎn)換READ_START---通過讀取啟動轉(zhuǎn)換0：停止通過讀取啟動轉(zhuǎn)換；1：使能通過讀取啟動轉(zhuǎn)換ENABLE_START---通過設(shè)置該位啟動轉(zhuǎn)換0：無效；1：啟動A/

51、D轉(zhuǎn)換（啟動后被清0）注意：如果READ_START為1，則該位無效,YM_SEN---選擇YMON的輸出值0：輸出0（YM=高阻）；1： 輸出1（YM=GND）YP_SEN---選擇nYPON的輸出值0：輸出0（YP=外部電壓）；1：輸出1（YP連接AIN[5]）XM_SEN---選擇XMON的輸出值0：輸出0（ XM=高阻）；1： 輸出1（XM=GND）XP_SEN---選擇nXP的輸出值0

52、：輸出0（XP=外部電壓）；1：輸出1（XP連接AIN[7]）,2、ADCTSC---ADC觸摸屏控制寄存器,PULL---上拉切換使能0：XP上拉使能；1： XP上拉禁止AUTO_PST---自動連續(xù)轉(zhuǎn)換X軸和Y軸坐標(biāo)模式選擇0：普通A/D轉(zhuǎn)換；1：連續(xù)X/Y軸轉(zhuǎn)換模式XY_PST---手動測量X軸和Y軸坐標(biāo)模式選擇00：無操作模式；01：對X坐標(biāo)測量；10：對X坐標(biāo)測量；11：等待中斷模

53、式,第一情況：對普通轉(zhuǎn)換模式、分離的X/Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式、連續(xù)的X/Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式，為轉(zhuǎn)換延時數(shù)值。第二種情況：對中斷轉(zhuǎn)換模式，為按壓觸摸屏后到產(chǎn)生中斷請求的延遲時間數(shù)值，其時間單位為ms。,3、ADCDLY---ADC起始延遲寄存器,UPDOWN---等待中斷模式的按壓狀態(tài)0：觸筆點擊；1：觸筆提起AUTO_PST---自動X/Y軸轉(zhuǎn)換模式指示0：普通轉(zhuǎn)換模式；1：X/Y軸坐標(biāo)連續(xù)轉(zhuǎn)換XY_PS

54、T---手動X/Y軸轉(zhuǎn)換模式指示00：無操作；01：為X軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換10：為Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換11：為等待中斷轉(zhuǎn)換XPDATA[9：0]：為X軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)值、或普通ADC轉(zhuǎn)換數(shù)值具體意義由其它位指示。其值為：0---0x3FF,4、ADCDAT0---ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)0寄存器,第11次到此,UPDOWN---等待中斷模式的按壓狀態(tài)0：觸筆點擊；1：觸筆提起AUTO_PST---自動X/Y軸轉(zhuǎn)換模式指示

55、0：普通轉(zhuǎn)換模式；1：X/Y軸坐標(biāo)連續(xù)轉(zhuǎn)換XY_PST---手動X/Y軸轉(zhuǎn)換模式指示00：無操作；01：為X軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換11：為Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換11：為等待中斷轉(zhuǎn)換YPDATA[9：0]：為10位Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換結(jié)果其值為：0---0x3FF,5、ADCDAT1---ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)1寄存器,例題：編寫程序，對3通道的模擬量連續(xù)做10次轉(zhuǎn)換，用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，其數(shù)據(jù)存于0x400000開始的區(qū)域。AREA

56、 ADC，CODE，READONLYENTRYSTART,#define rADCCON (*(volatile unsigned *)0x58000000)#define rADCDAT0 (*(volatile unsigned *)0x5800000c)#define pref 49#define ch 3void adc(void){int adc_data[10], i;

57、 rADCCON=(1<<14)|(pref<<6)|(ch<<3)|1//允許預(yù)分頻for(i=0;i<10;i++){while(rADCCON&0x8000==0); //查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束否adc_data[i]=rADCDAT0&0x3ff; //讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 rADCCON|=1; //再次啟動轉(zhuǎn)換}},4

58、.6 中斷,主要內(nèi)容概述結(jié)構(gòu)與工作原理寄存器應(yīng)用舉例,,一、概述S3C2410X中斷控制器有56個中斷源，對外提供24個外中斷輸入引腳，內(nèi)部所有設(shè)備都有中斷請求信號，例如DMA控制器、UART、IIC等等。S3C2410X的ARM920T內(nèi)核有兩個中斷，IRQ中斷和快速中斷FIQ。中斷仲裁：當(dāng)中斷控制器接收到多個中斷請求時，其內(nèi)的優(yōu)先級仲裁器裁決后向CPU發(fā)出優(yōu)先級最高的中斷請求信號或快速中斷請求信號。,

59、二、S3C2410X中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中斷源和控制寄存器兩大部分構(gòu)成，其寄存器主要有4種：模式、屏蔽、優(yōu)先級、掛起（標(biāo)志）寄存器等。,2、中斷優(yōu)先級仲裁器及工作原理,中斷系統(tǒng)有6個分仲裁器和1個總仲裁器，每一個仲裁器可以處理6路中斷。,三、中斷控制器專用寄存器有8個專用寄存器,主要使用前5個寄存器,該寄存器也就是中斷標(biāo)志寄存器各位：1：對應(yīng)中斷源有中斷請求0：對應(yīng)中斷源無中斷請求注意

60、：必須在中斷處理程序中對其標(biāo)志位清0。,1、SRCPND---中斷源掛起（標(biāo)志）寄存器,,該寄存器是設(shè)置各中斷源是FIQ中斷還是IRQ中斷各位：1：對應(yīng)中斷源設(shè)為FIQ中斷模式0：對應(yīng)中斷源設(shè)為IRQ中斷模式,2、INTMOD---中斷模式寄存器,各位：1：屏蔽對應(yīng)中斷源0：開放對應(yīng)中斷源,3、INTMSK---中斷屏蔽寄存器,4、PRIORITY---中斷優(yōu)先級寄存器,ARB_SELn---n組優(yōu)先級順序控制位

61、00：REQ0, 1, 2, 3, 4, 5 01：REQ0, 2, 3, 4, 1, 510：REQ0, 3, 4, 1, 2, 5 11：REQ0, 4, 1, 2, 3, 5ARB_MODEn---n組優(yōu)先級循環(huán)控制位0：優(yōu)先順序固定不變 1：優(yōu)先順序循環(huán)，每響應(yīng)一次中斷，其順序循環(huán)改變一次，但REQ0、REQ5位置不變。,各位：

62、1：對應(yīng)的中斷源被響應(yīng)，且正在執(zhí)行中斷服務(wù)0：對應(yīng)中斷源未被響應(yīng)注意：必須在中斷處理程序中對其服務(wù)標(biāo)志位清0。即在清除SRCPND中相應(yīng)位后，要清除該寄存器相應(yīng)位。,5、INTPND---中斷服務(wù)（掛起）寄存器,該寄存器的偏移值指示在INTPND中顯示的中斷源各位：1：對應(yīng)的中斷源，在INTPND中被置位說明：當(dāng)在中斷服務(wù)程序中對SRCPND、INTPND中的標(biāo)志位清0時，該寄存器的對應(yīng)位自動清0。,6、INTOF

63、FSET---中斷偏移寄存器,7、SUBSRCPND---子中斷源請求標(biāo)志寄存器,對有多個中斷源的外設(shè)，顯示其具體的中斷請求各位：1：對應(yīng)的子中斷源有請求0：對應(yīng)的子中斷源無請求注意：在中斷服務(wù)程序中，需要對其置1的標(biāo)志位清0。,8、INTSUBMSK---子中斷源屏蔽寄存器,對有多個中斷源的外設(shè)，對具體的中斷源進(jìn)行屏蔽各位：1：屏蔽對應(yīng)的子中斷源0：開放對應(yīng)的子中斷源,4.7 輸入/輸出口,主要內(nèi)容概述

64、寄存器應(yīng)用舉例,,一、概述S3C2410X有117個輸入/輸出端口。這些端口是：A口（GPA）：23個輸出口B口（GPB）：11個輸入/輸出口C口（GPC）：16個輸入/輸出口D口（GPD）：16個輸入/輸出口E口（GPE）：16個輸入/輸出口F口（GPF）：8個輸入/輸出口G口（GPG）：16個輸入/輸出口H口（GPH）：11個輸入/輸出口這些端口都具有多功能，通過引腳

65、配置寄存器，可以將其設(shè)置為所需要的功能，如：I/O功能、中斷功能等等。,,二、端口寄存器及引腳配置每一個端口都有4個寄存器，它們是：引腳配置寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、引腳上拉寄存器、保留寄存器。,GPADAT寄存器為準(zhǔn)備輸出的數(shù)據(jù)其值為23位[22：0]注意： （1）當(dāng)A口引腳配置為非輸出功能時，其輸出無意義； （2）從引腳輸入沒有意義。,1、端口A寄存器及引腳配置,1、端口A寄存器及引腳配置,GPBDAT---為準(zhǔn)備輸

66、出或輸入的數(shù)據(jù)其值為11位[10：0]GPBUP---端口B上拉寄存器，位[10：0]有意義。 0：對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1：無上拉功能注意： 當(dāng)B口引腳配置為非輸入/輸出功能時，其寄存器中的值沒有意義。,2、端口B寄存器及引腳配置,端口B引腳配置寄存器,GPCDAT---為準(zhǔn)備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為16位[15：0]GPCUP---端口C上拉寄存器，位[15：0]有意義。 0：對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉