第四章-s3c2410x系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2

1、第4章 S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu),第4章 S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu),4.1 S3C2410X概述4.2 存儲器4.3 I/O端口4.4 UART接口4.5 中斷控制器4.6 ADC和觸摸屏接口4.7 PWM和定時器,2,4.1 S3C2410X概述,4.1.1 主要特性4.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.1.3 引腳信號,3,4.1.1 主要特性,S3C2410X是韓國三星公司推出的16/32位RISC微控制

2、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。,4,4.1.1 主要特性,具有16KB指令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_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

3、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音頻總線接口。,5,4.1.1 主要特性,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

4、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。,6,4.1.1 主要特性,具有日歷功能的RTC。有LCD控制器，支持4K色的STN和256K色的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。,7,4.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu),主要由兩大部分構(gòu)成：ARM9

5、20T內(nèi)核片內(nèi)外設(shè)。,,8,ARM920T內(nèi)核,ARM920T組成：ARM9內(nèi)核、ARM9TDMI、32KB的Cache、MMU。,9,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。,10,4.1.3 引腳信號,S3C微控制器是272-FBGA封裝。addr0---addr26、Data0---data31、GPA0---GPA22GPB10、GPC15、GPD15、GPE15、GPF7、GPG15、

6、GPH10、EINT23、nGCS0—nGCS7、AIN7、IIC、SPI、OM0---OM3共有信號362位，實際大部分信號都是復用的,11,4.1.3 引腳信號,12,4.1.3 引腳信號,13,4.2 存儲器,4.2.1 存儲器配置4.2.2 Nand Flash及其控制器,14,4.2.1 存儲器配置,S3C2410X的存儲器管理器提供訪問外部存儲器的所有控制信號：27位地址信號、32位數(shù)據(jù)信號、8個片選信

7、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1GBbank0---bank5為固定128MBbank6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ROM，其數(shù)據(jù)線寬只能是16位和32位，復位時由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。S

8、3C2410X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。,15,16,4.2.1 存儲器配置,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。,17,控制寄存器表,18,BWSCON總線寬度和等待控制寄存器,19,STn：控制存儲器組n的UB/LB引腳輸出信號。1：使UB/LB與nBE[3：0]相連；0：使UB/LB與nWBE[3：0]相連WSn：使用/禁用存儲器

9、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,BANKCON0~5存儲器組控制寄存器,20,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個時鐘周期Tacc：訪問周期000：1個；001：2個

10、；010：3個；011：4個時鐘100：6個：101：8個；110：10個；111：14個,BANKCON0~5存儲器組控制寄存器,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

11、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。,21,BANKCON6/7存儲器組控制寄存器,MT：設(shè)置存儲器類型01、10：保留00：ROM或者SRAM，[3：0]為Tacp和PMC11：SDRAM， [3：0]為Trcd和SCANTrcd：由行地址信號切換到列地址信號的延時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,R

12、EFRESH刷新控制寄存器,REFEN：刷新控制。1：使能刷新；0：禁止刷新TREFMD：刷新方式。0：自動刷新1：自刷新（SDRAM自己刷新）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,,,REFRESH刷新控制寄存器,Tsrc：設(shè)置SDRAM行操作時間（時鐘數(shù)）00：4個時鐘；01：5個；10：6個；11：7個時鐘 SDRAM的行周期= Trp + Tsr

13、c。刷新周期=（211- Refresh_count+1）/HCLK設(shè)刷新周期=15.6µs，HCLK=60MHz則刷新計數(shù)值=211+1-60×15.6=1113=0x459,BANKSIZE BANK6/7組控制寄存器,BURST_EN：ARM猝發(fā)操作控制0：禁止猝發(fā)操作；1：可猝發(fā)操作SCKE_EN：SDRAM省電模式控制0：關(guān)閉省電模式；1：使能省電模式SCLK_EN

14、：SCLK省電控制0：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100：2MB；101：4MB；110：8MB；111：16MB 000：32MB；001：64MB；010：128MB,MRSRB6/7（BANK6/7）模式設(shè)置寄存器,WBL：猝發(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

15、：2個時鐘；011：3個時鐘；其它保留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,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 flash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啟動和引導系統(tǒng)，而在SDRAM上執(zhí) 行主程序

16、代碼。,Nand Flash控制器概述,S3C2410X微控制器從Nand flash的引導功能：其內(nèi)部有一個叫做“踏腳石（Steppingstone）”的SRAM緩沖器，系統(tǒng)啟動時，Nand flash存儲器開始的4KB代碼被自動裝載到踏腳石中，然后系統(tǒng)自動執(zhí)行這些載入的引導代碼。引導代碼執(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(糾錯碼)功能可以對Nand flas

17、h的數(shù)據(jù)進行有效性的檢測。,Nand Flash控制器主要特性,Nand Flash模式：支持讀/擦/編程Nand flash存儲器。自動導入模式：復位后，引導代碼被送入Steppingstone，傳送后，引導代碼在 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引導后可以作為其他用途使用。,Nand Flash控制器

18、功能框圖,,Nand Flash 控制器的寄存器,有6個SFR寄存器，其基地址為0x4E000000,,NFCON---Flash配置寄存器,NFEN：NF控制器使能控制0：禁用1：使用IECC： ECC初始化控制位1：初始化ECCNFCE：NF片選信號nFCE有效電平設(shè)置0： nFCE為低有效；1： nFCE為高無效TACLE：ALE/CLE(持續(xù)時間設(shè)置值（0---7）持續(xù)時間＝ HCLK * (TACLS

19、+ 1),,,NFCON---Flash配置寄存器,TWRPH0：寫信號持續(xù)時間設(shè)置（0～7） 持續(xù)時間＝ HCLK * (TWRPH0＋1) TWRPH1：寫信號無效后ALE/CLE保持時間設(shè)置（0～7）持續(xù)時間＝ HCLK * (TWRPH1＋1),NFCMD/NFADDR/NFDATA,NFCMD--Flash命令寄存器NFADDR---Flash地址寄存器：高24位未用，低8位為Flash存儲器地址值NFD

20、ATA---Flash數(shù)據(jù)寄存器：高24位未用，低8位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù),NFSTAT/NFECC,NFSTAT---Flash狀態(tài)寄存器RnB：Nand Flash存儲器狀態(tài)位0：存儲器忙；1：存儲器準備好NFECC---Flash錯誤校正碼寄存器,Nand Flash 控制器的工作原理,自動導入啟動代碼復位裝載前4KB代碼：如果自動導入模式使能，Nand flash存儲器的前面4K字節(jié)被自動拷貝到Steppin

21、gstone內(nèi)部緩沖器中。地址映射：Steppingstone被映射到nGCS0對應(yīng)的BANK0存儲空間。運行前4KB代碼：CPU在Steppingstone的4KB內(nèi)部緩沖器中開始執(zhí)行引導代碼。,Nand Flash 控制器的工作原理,Nand FLASH訪問操作 配置Nand flash：寫NFCONF寄存器設(shè)置Nand flash命令：寫NFCMD寄存器設(shè)置Nand flash地址：寫NFADDR寄存器查詢Nand f

22、lash狀態(tài)：通過讀NFSTAT寄存器來獲得Nand flash的狀態(tài)信息（在讀/寫操作之前檢查R/nB信號（準備好/忙信號）。 校驗：在讀寫操作后要查詢校驗錯誤代碼，對錯誤進行糾正。,Nand Flash 控制器的工作原理,系統(tǒng)引導和 Nand FLASH 配置OM[1:0] = 00：使能Nand flash控制器自動導入模式； OM[3：0]為芯片引腳，設(shè)置引導模式、存儲器bank0的數(shù)據(jù)寬度、時鐘模式等。OM[1:0]

23、= 01、10：bank0數(shù)據(jù)寬度為16位、32位OM[1:0]=11：測試模式OM[3:2] ：為時鐘源選擇Nand flash的存儲頁面大小應(yīng)該為512字節(jié),,Nand Flash 控制器的工作原理,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模塊的工作及應(yīng)用： 當MCU

24、寫數(shù)據(jù)到Nand時，ECC模塊生成ECC代碼。 當MCU從Nand讀數(shù)據(jù)時，ECC產(chǎn)生模塊會生成ECC代碼，可以將它與先前寫入時產(chǎn) 生的ECC代碼比較。,4.3 I/O端口,4.3.1 概述4.3.2 I/O口寄存器4.3.3 應(yīng)用實例,4.3.1 概述,S3C2410X有117個輸入/輸出端口：這些端口都具有多功能，通過引腳配置寄存器，可以將其設(shè)置為所需要的功能，如I/O、中斷請求等,4.3.2 I/O口

25、寄存器,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、引腳上拉寄存器等?；刂窞?x56000000。,端口A寄存器及引腳配置,GPADAT寄存器為準備輸出的數(shù)據(jù)，僅有輸出功能，其值為23位[22：0]從引腳輸入沒有意義。,GPACON--端口A引腳配置寄存器,端口B寄存器及引腳配置,GPBDAT：為準備輸出或輸入的數(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

26、為上拉1：無上拉功能當B口引腳配置為非輸入/輸出功能時， GPBDAT中的值沒有意義。,端口B引腳配置寄存器,端口C寄存器及引腳配置,GPCDAT：為準備輸出或輸入的數(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1：無上拉功能注意： 當C口引腳配置為非輸入/輸出功能時， GPCDAT中的值沒有意義。,端口C引腳配置寄存器,端口C、D的[10]配置功能均為輸出給LCD顯

27、示器的。,端口D寄存器及引腳配置,GPDDAT:為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù),其值為16位[15：0]GPDUP:端口D上拉寄存器，位[15：0]有意義。 0：對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉 1：無上拉功能初始化時，[15：12]無上拉功能，而[11：0]有上拉,端口D引腳配置寄存器,nSS0 、nSS1為SPI0、SPI1為從機時的片選信號,端口E寄存器及引腳配置,GPEDAT:為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù),其值為16位[15：0]GPEUP:端口

28、E上拉寄存器，位[15：0]有意義。0：對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1：無上拉功能初始化時，各個引腳都有上拉功能。,,端口E引腳配置寄存器,端口F寄存器及引腳配置,GPFDAT:為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)，為8位[7：0]GPFUP:端口F上拉寄存器，位[7：0]有意義。 0：對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1：無上拉功能初始化時，各個引腳都有上拉功能。,端口F引腳配置寄存器,端口G寄存器及引腳配置,GPGDAT:為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)，為16位[

29、15：0]GPGUP:端口G上拉寄存器，位[15：0]有意義。 0：對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1：無上拉功能初始化時， [15:11]引腳無上拉功能，其它引腳有。,端口G引腳配置寄存器,端口H寄存器及引腳配置,GPHDAT---為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù),其值為11位[10：0]GPHUP---端口H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,端口H引腳配置寄存器,端口其它控制寄存器,,MISCCR---

30、混合控制寄存器,nEN_SCKE---SCLK使能位。在電源關(guān)閉模式下對SDRAM做保護0： 正常狀態(tài) 1：低電平nEN_SCLKx---SCLKx使能位。在電源關(guān)閉模式下對SDRAM做保護0：SCLKx= SCLK 1：低電平,MISCCR---混合控制寄存器,nRSTCON:對nRSTOUT軟件復位控制位0：使nRSTOUT為低電平1：使nRSTOUT為高電平USBSUSPND1:USB端口1模式0：正

31、常1：掛起USBSUSPND0:USB端口0模式同上CLKSEL1:CLKOUT1引腳輸出信號源選擇000：MPLL CLK001：UPLL CLK 010：FCLK011：HCLK100：PCLK 101：DCLK111x：保留CLKSEL0 :CLKOUT0引腳輸出信號源選擇 同上,MISCCR---混合控制寄存器,USBPAD---與USB連接選擇0：與USB設(shè)備連接1：與USB主機連接M

32、EM_HZ_CON---MEM高阻控制位0：Hi-Z 1：前一狀態(tài)SPUCR_L---數(shù)據(jù)口低16位[15：0]上拉控制位0：上拉1：無上拉SPUCR_H---數(shù)據(jù)口高16位[31：16]上拉控制位0：上拉1：無上拉,,DCLKCON--D時鐘控制寄存器,DCLK1(0)CMP：DCLK1(0)低電平時間所占的比例數(shù)。設(shè)該位值為m，m< DCLK1(0)DIV。則低、高電平持續(xù)時間的源周期數(shù)分別為：m

33、+1、CLK1(0)DIV-m DCLK1(0)DIV：DCLK1(0)分頻值DCLK1(0) frequency= source clock / ( DCLK1(0)DIV + 1 ),DCLKCON---D時鐘控制寄存器,DCLK1(0)SelCK---DCLK1(0) source clock 選擇0 ： 源時鐘選擇PCLK1 ： 源時鐘選擇UCLK ( USB )DCLK1(0)EN---DCLK1(0) Ena

34、ble0：禁止1：允許,一般狀態(tài)寄存器,GSTATUS3、4：復位時被清0，其它情況下其數(shù)據(jù)不變。用戶可以用于保存數(shù)據(jù)。,GSTATUS0--外部引腳狀態(tài)寄存器,nWEIT：引腳nWEIT狀態(tài)，總線等待狀態(tài)nCON：引腳nCON狀態(tài)，NAND Flash配置端口RnB：引腳R/nB狀態(tài)：為FLASH的就緒/忙狀態(tài)nBATT_FLT：引腳nBATT_FLT狀態(tài),GSTATUS2--復位狀態(tài)寄存器,WDTRST---看門狗復位

35、狀態(tài)1：出現(xiàn)了看門狗定時器復位；對該位寫，則將該位清0OFFRST---掉電模式復位狀態(tài)。1：系統(tǒng)出現(xiàn)了從掉電模式喚醒復位；對該位寫，則將該位清0PWRST---上電復位狀態(tài)1：系統(tǒng)出現(xiàn)了上電復位；對該位寫，則將該位清0,4.3.3 應(yīng)用實例,利用GPIO的E、H口控制蜂鳴器及LED1~4。蜂鳴器鳴響一聲，燈LED1~4全部閃爍5次，然后依次按0~F的16進制數(shù)閃燈。,4.4 UART接口,4.4.1 概述4.

36、4.2 工作原理4.4.3 UART專用寄存器4.4.4 UART應(yīng)用實例,4.4.1 概述,S3C2410 的UART（通用異步串行口）有3個獨立的異步串行I/O 端口：UART0、UART1、UART2，每個串口都可以在中斷和DMA 兩種模式下進行收發(fā)。UART支持的最高波特率達230.4kbps。每個UART 包含：波特率發(fā)生器、接收器、發(fā)送器和控制單元。波特率發(fā)生器以PCLK或UCLK為時鐘源。發(fā)送器和接收器各包含

37、1個16 字節(jié)的FIFO 寄存器和移位寄存器。S3C2410 的3個UART都有遵從1.0規(guī)范的紅外傳輸功能， UART0、UART1有完整的握手信號，可以連接MODEM。,4.4.1 概述,數(shù)據(jù)發(fā)送和接收：當發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)先寫到FIFO 然后拷貝到發(fā)送移位寄存器，在移位寄存器中，數(shù)據(jù)從輸出端口（TxDn）依次被移位輸出。對于被接收的數(shù)據(jù)，也同樣從接收端口（RxDn）移位輸入到移位寄存器，然后拷貝到FIFO 中。,串行口結(jié)構(gòu)和

38、工作原理,主要有4部分構(gòu)成：接收器發(fā)送器波特率發(fā)生器控制邏輯,接收器/發(fā)送器的結(jié)構(gòu),4.4.2 工作原理,串行口的操作數(shù)據(jù)幀格式：可編程，包含1個開始位、5 到8 個數(shù)據(jù)位、1個可選的奇偶校驗位、1個或2個停止位，通過線路控制器（ULCONn）來設(shè)置。發(fā)送中止信號：迫使串口輸出邏輯0 ，這種狀態(tài)保持一個傳輸幀的時間長度。通常在一幀傳輸數(shù)據(jù)完整地傳輸完之后，再通過這個全0 狀態(tài)將中止信號發(fā)送給對方。中止信號發(fā)送之后，傳送數(shù)據(jù)

39、連續(xù)放到FIFO 中（在不使用FIFO 模式下，將被放到輸出保持寄存器）。接收器具有錯誤檢測功能：可以檢測出溢出錯誤，奇偶校驗錯誤，幀錯誤和中止狀況，每種情況下都會將一個錯誤標志在接收狀態(tài)寄存器置位。,,,,4.4.2 工作原理,串行口的波特率發(fā)生器UART 波特率產(chǎn)生器的時鐘源可以從內(nèi)部系統(tǒng)時鐘PCLK或UCLK 中來選擇。波特率決定于波特率除數(shù)寄存器（UBRDIVn）的值，波特率數(shù)與UBRDIVn 的關(guān)系為：UBRD

40、IVn=(int)（CLK/（ f B*16））－ 1 其中CLK為所選擇的時鐘頻率， f B為波特率。f B= CLK /（ UBRDIVn ＋ 1 ）/ 16例如，如果波特率為115200bps 且PCLK 或UCLK 為40MHz,則UBRDIVn 為：UBRDIVn =(int) (40000000)(115200*16)) － 1= (int)(21.7) － 1 = 21－ 1 = 20,,4.4.2

41、 工作原理,串行口波特率誤差極限在應(yīng)用中，實際波特率往往與理想波特率有差別，其誤差不能超過一定的范圍，其極限為：UART傳輸10bit數(shù)據(jù)的時間誤差應(yīng)該小于1.87％（3/160）。t_true = (UBRDIVn + 1)×16×10 / PCLKt_ideal = 10 / baud_rateUART error＝( ( t_true – t_ideal ) / t_ideal ）×10

42、0% t_true：實際的傳輸10bit所需時間t_ideal：理想情況下傳輸10位需要的時間,4.4.2 工作原理,串行口自動流控制傳輸：自動流控制是利用信號nRTS、nCTS來實現(xiàn)的接收數(shù)據(jù)：只要接收FIFO中有兩個空字節(jié)就會使nRTS有效，使對方發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)：只要nCTS有效，就會發(fā)送數(shù)據(jù)。這種自動流控制應(yīng)用于對方也是UART設(shè)備。該功能在寄存器UMCONn中設(shè)置實現(xiàn)。,4.4.2 工作原理,使用FIFO進行收

43、發(fā)：主要是通過對FIFO狀態(tài)寄存器UFSTATn的查詢，確定進行收發(fā)。使用FIFO進行接收（請求發(fā)送）：先要查詢FIFO狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)滿位是否為1，非1向?qū)Ψ桨l(fā)出“請求發(fā)送信號”；發(fā)送請求發(fā)送信號nRTS信號。使用FIFO進行發(fā)送：查詢對方是否有請求發(fā)送要求；再查詢FIFO狀態(tài)寄存器UFSTATn的數(shù)據(jù)滿狀態(tài)位是否為1；向發(fā)送緩沖寄存器UTXHn寫發(fā)送的數(shù)據(jù)。,4.4.2 工作原理,不使用FIFO進行收發(fā)：主要是通過對

44、收/發(fā)狀態(tài)寄存器UTRSTATn的查詢，確定進行收發(fā)。數(shù)據(jù)發(fā)送：查詢(UMSTATn[0])對方是否有請求發(fā)送; 再查詢發(fā)送/接收狀態(tài)寄存器UTRSTATn[1]的“發(fā)送緩沖器空”狀態(tài)位是否為1，如果是1，向發(fā)送緩沖寄存器UTXHn寫發(fā)送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收（請求發(fā)送）：查詢UTRSTATn[0] “數(shù)據(jù)就緒狀態(tài)位”是否為1，如果是1，需要先讀取數(shù)據(jù)； 請求對方發(fā)送數(shù)據(jù)，使UARTn發(fā)出nRTS信號。,4.4.2 工作原理,

45、中斷或DMA請求：每個UART都有3類、7種事件產(chǎn)生中斷或DMA請求。3類請求：接收、發(fā)送和錯誤中斷或DMA請求。7種請求事件：溢出錯誤、奇偶校驗錯誤、幀格式錯誤、接收超時、傳輸中止信號、接收器數(shù)據(jù)就緒、發(fā)送器空。接收中斷條件：非FIFO模式：接收緩沖寄存器收到數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中斷請求。FIFO模式：Rx FIFO中數(shù)據(jù)的數(shù)目增加達到了觸發(fā)中斷的水平，或者超時，產(chǎn)生中斷請求。,4.4.2 工作原理,發(fā)送中斷條件：非FIFO

46、模式：當發(fā)送緩沖器空、發(fā)送移位器空時請求 FIFO模式：Tx FIFO中數(shù)據(jù)的數(shù)目減少到了觸發(fā)中斷的水平。錯誤中斷情況：溢出錯誤、奇偶檢驗錯誤、幀格式錯誤、傳輸中止信號。非FIFO模式：只要有任何一個錯誤出現(xiàn)，就會產(chǎn)生中斷請求。FIFO模式：接收時出現(xiàn)了數(shù)據(jù)溢出、或幀格式錯、奇偶校驗錯、傳輸中止信號錯誤，都會產(chǎn)生中斷請求。,4.4.2 工作原理,循環(huán)檢測模式S3C2410X的每一個UART都提供有檢測功能，它是一種數(shù)據(jù)循環(huán)流

47、動的自發(fā)、自收方式，數(shù)據(jù)從發(fā)送緩沖器傳送到TXD，數(shù)據(jù)不經(jīng)過引腳輸出，在內(nèi)部將數(shù)據(jù)傳到接收引腳RXD，再傳輸?shù)浇邮站彌_器。,4.4.3 UART專用寄存器,3個UART，每個有11個或9個專用寄存器，共31個SFR,ULCON--線路控制寄存器,UCON--控制寄存器,UCON--控制寄存器,UFCON-- FIFO控制寄存器,UMCON-- MODEM控制寄存器,UTRSTAT--發(fā)送/接收狀態(tài)寄存器,UFSTAT --FIFO狀態(tài)

48、寄存器,UMSTAT --MODEM狀態(tài)寄存器,UTxH--發(fā)送緩沖寄存器,URxH--接收緩沖寄存器,UBRDIV--波特率除數(shù)寄存器,4.4.4 UART應(yīng)用實例,編寫一程序，使用S3C2410X的UART2進行串行自發(fā)自收數(shù)據(jù)，要求用脈沖請求中斷的方式、使用收/發(fā)FIFO，8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、不校驗，波特率為125kb/s。設(shè)Pclk為50MHz。提示：主程序?qū)ART2初始化、引腳配置、中斷初始化等，并進行一次發(fā)送；中斷

49、服務(wù)程序進行數(shù)據(jù)收發(fā)，并且清除中斷請求標志和中斷服務(wù)標志,4.4.4 UART應(yīng)用實例,計算波特率除數(shù)：UBRDIVn=24UART2控制寄存器：ULCON2=0b000 0011=0x03UCON2=0b000 0000 0101=0x05UFCON2=0b 1001 0001=0x91引腳配置 需要設(shè)置TxD2、RxD2，它們對應(yīng)GPH6、GPH7，在GPH配置寄存器GPHCON中的位置為：0b 1 0

50、 1 0 ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ GPHCON=GPHCON&~(0xF<<12)|(0xA<<12),4.4.4 UART應(yīng)用實例,中斷寄存器設(shè)置INTMOD&=~(1<<15)INTMSK&=~(1<<15) PRIORITY：不設(shè)置，使用固定優(yōu)先級。INTSUBMSK&=~(7<<6)

51、在中斷服務(wù)程序中對寄存器的操作SRCPND&=~(1<<15)INTPND&=~(1<<15),4.4.4 UART應(yīng)用實例,#definedrUBRDIV2 (*(unsigned int*)0x50008028)#definedrULCON2 (*(unsigned int*)0x50008000)#defined rUCON2 (*(unsigned in

52、t*)0x50008004)#defined rUFCON2 (*(unsigned int*)0x50008008)#definedrrURXH (*(unsigned int*)0x50008024)#definedrrUTXH (*(unsigned int*)0x50008028)#definedrGPHCON #defined #definedr rINTMSK#definedr rI

53、NTSUBMSK,4.4.4 UART應(yīng)用實例,intrx_num=0, tx_num=0;voiduart2_text(void){inti;rUBRDIV2=24; rULCON2=0x03; rUCON2=0x05; rUFCON2=0x91;rUCON2=0x05;rGPHCON=rGPHCON&~(0xf<<12)|(0xa<<12)

54、; rINTMSK&=~(1<<15);rINTSUBMSK&=~(7<<6);,4.4.4 UART應(yīng)用實例,pISR_UART2 = (int)uart2_int;Uart_Printf("\n 2410 Board UART2 TEST!\n");for(i=0;i<8;i++)rUTXH2=i+1;while(rx_num&

55、lt;100);Uart_Printf(“tx_num: %d; rx_num: %d\n”, tx_num,rx_num);rINTMSK | =1<<15;rINTSUBMSK | =(7<<6);},4.4.4 UART應(yīng)用實例,void__irquart2_int(void){inti;//判斷是接收中斷？發(fā)送中斷？//發(fā)送，連續(xù)發(fā)8字節(jié)，tx_num=20

56、0結(jié)束發(fā)//接收，連續(xù)收8字節(jié)，rx_num=200結(jié)束收},4.5 中斷控制器,4.5.1 概述4.5.2 結(jié)構(gòu)和工作原理4.5.3 中斷控制寄存器4.5.4 應(yīng)用舉例,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

57、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。,4.5.2 結(jié)構(gòu)和工作原理,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（標志）寄存器等。,中斷優(yōu)先級仲裁器,中斷系統(tǒng)有2級仲裁：第1級有6個仲裁器，第2級是1個總仲裁器。每一個仲裁器可以處理6路中斷。,4.5.3 中斷控制寄存器,中斷控制系統(tǒng)有8個專用寄存器，基地址為

58、0x4A000000，主要使用前6個寄存器。,SRCPND--中斷源掛起（標志）寄存器,各位：1：對應(yīng)中斷源有請求；0：對應(yīng)中斷源無中斷請求必須在中斷處理程序中對其標志位清除，其方法為寫1.,INTMOD--中斷模式寄存器,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：為IRQ中斷模式,INTMSK--中斷屏蔽寄存器,各位：1：屏蔽對應(yīng)中斷源；0：開放對應(yīng)中斷源,PRIORITY--

59、中斷優(yōu)先級寄存器,ARB_SELn：仲裁器n優(yōu)先級順序選擇位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：仲裁器n優(yōu)先級模式控制位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。,INTPND--中

60、斷服務(wù)(掛起)寄存器,中斷服務(wù)(掛起)寄存器的格式與中斷標志寄存器、中斷模式寄存器的格式一樣。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)。必須在中斷處理程序中對其服務(wù)標志位清除，方法為對某位寫1便清除為0：即在清除SRCPND中相應(yīng)位后，要清除該寄存器相應(yīng)位。,INTOFFSET--中斷偏移寄存器,在中斷處理程序中對SRCPND和INTPND清0后， 該寄存器被自動清0。,SUBSRCPND--子中斷源請求

61、標志寄存器,對有多個中斷源的外設(shè)，顯示其具體的中斷請求1：對應(yīng)的子中斷源有請求0：對應(yīng)的子中斷源無請求在中斷服務(wù)程序中，需要對其置1的標志位清0。方法：對某位寫1便清0。,INTSUBMSK--子中斷源屏蔽寄存器,對有多個中斷源的外設(shè)，對具體的中斷源進行屏蔽1：屏蔽對應(yīng)的子中斷源0：開放對應(yīng)的子中斷源,4.5.3 中斷控制寄存器,除了8個專用寄存器，中斷控制系統(tǒng)還有9個外中斷寄存器：外中斷控制（觸發(fā)方式）寄存器、外中斷濾波寄

62、存器、外中斷屏蔽寄存器、外中斷掛起（請求）寄存器。這一部分寄存器的基地址為0x56000000。EXTINT0~2:主要設(shè)置各個外中斷源的觸發(fā)方式、濾波EINTFLT2~3:主要設(shè)置各個外中斷源的濾波器時鐘、與濾波器寬度。EINTMAK和EINTPEND：主要設(shè)置外中斷屏蔽和掛起,外中斷控制寄存器,EXTINT0--外中斷觸發(fā)方式控制寄存器0,EINT0~7:中斷請求信號觸發(fā)方式選擇000：低電平觸發(fā)001：高電平觸發(fā)

63、01x：下降沿觸發(fā)10x：上升沿觸發(fā)11x：雙邊沿觸發(fā)第3、7、11、15、19、23、27、31位保留,EXTINT1--外中斷觸發(fā)方式控制寄存器1,EINT8~15:中斷請求信號觸發(fā)方式選擇000：低電平觸發(fā)001：高電平觸發(fā)01x：下降沿觸發(fā)10x：上升沿觸發(fā)11x：雙邊沿觸發(fā)第3、7、11、15、19、23、27、31位保留,EXTINT2--外中斷觸發(fā)方式控制寄存器2,EINT16~23：外中斷請求信號

64、觸發(fā)方式選擇000：低電平觸發(fā)001：高電平觸發(fā)01x：下降沿觸發(fā)10x：上升沿觸發(fā)11x：雙邊沿觸發(fā)第3、7、11、15、19、23、27、31位：為FILTE各中斷源引腳濾波控制位0：禁止濾波1：使能濾波,EINTFLT2--外中斷濾波控制寄存器2,FLTCLK16~19:外中斷16~19濾波器時鐘選擇0：PCLK1：外部/振蕩時鐘（由OM引腳選擇）EINTFLT16~19:外中斷16~19濾波

65、器寬度（頻帶寬度）,EINTFLT3--外中斷濾波控制寄存器3,FLTCLK20~23：外中斷20~23濾波器時鐘選擇0：PCLK1：外部/振蕩時鐘（由OM引腳選擇）EINTFLT20~23：外中斷20~23濾波器寬度（頻帶寬度）,EINTMAK--外中斷屏蔽寄存器,各位：0：允許中斷1：禁止中斷EINT0--- 3不能在此被屏蔽，在INTMSK中屏蔽,EINTPEND--外中斷掛起（標志）寄存器,各位：0：無中

66、斷請求1：有中斷請求對某位寫1，則清除相應(yīng)標志，即清為0.,4.5.4 應(yīng)用舉例,例：試編寫程序，啟用外中斷0、外中斷1做外中斷實驗，要求用下降沿觸發(fā)。在中斷服務(wù)程序中，記錄中斷發(fā)生的次數(shù)。注意在中斷服務(wù)程序中，清除中斷請求標志、中斷服務(wù)標志（其操作會清除中斷偏移標志）。,4.6 ADC和觸摸屏接口,4.6.1 概述4.6.2 結(jié)構(gòu)與工作原理4.6.3 ADC和觸摸屏專用寄存器4.6.4 應(yīng)用舉例,4.6.1

67、 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。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)換和低消耗功能獨立/自動的X/Y 坐標轉(zhuǎn)換模式,4.6.2 結(jié)構(gòu)與工作

68、原理,主要由6部分構(gòu)成信號輸入通道8轉(zhuǎn)1切換開關(guān)A/D轉(zhuǎn)換器控制邏輯中斷信號發(fā)生器觸摸屏接口,,A/D 轉(zhuǎn)換器原理結(jié)構(gòu),對PCLK時鐘進行分頻后為A/D轉(zhuǎn)換時鐘A/D 轉(zhuǎn)換時鐘頻率?=PCLK /(預分頻值+1) 轉(zhuǎn)換時間=（1/?）*5即轉(zhuǎn)換時間需要5個時鐘時鐘最高頻率： 2.5MHz最短轉(zhuǎn)換時間： 2μs最高轉(zhuǎn)換速率：500KSPS,觸摸屏的結(jié)構(gòu)及工作原理,觸摸屏:根據(jù)工作原理的不同

69、分為表面聲波屏、電容屏、電阻屏和紅外屏4種電阻式觸摸屏原理：由3層透明薄膜構(gòu)成，有一層是電阻層，有一層是導電層，它們中間有一隔離層，當某一點被按壓時，在按壓點電阻層與導電層接觸，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。,觸摸屏的結(jié)構(gòu)及工作原理,測X坐標,測Y,導通,測Y,截止,與地連通接X-,輸出3.3V接X+,測量X坐標：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