嵌入式系统设计与开发 教学课件 作者 马文华 主编 邓耀华 汤秀春 胡伟 副主编 7嵌入式系统设计与开发.ppt

嵌入式系统设计与开发第7章 部件工作原理与开发实例 本章提要 7.1 Flash存储器 7.2 SDRAM存储器 7.3 通用I/O接口 7.4 串行通信接口 7.5 中断控制器与键盘 7.6 定时器 7.7 LCD控制器 7.8 I2C总线接口 7.1 Flash 存储器 S3C44B0X自身不具有ROM，因此必须外接ROM器件来存储掉电后仍需要保存的代码和数据。闪速存储器（flash memory）具有非易失性，并且可轻易擦写。 Flash ROM采用标准总线接口与处理器交互，读取不需要任何特殊的代码，但需要首先在硬件上设定OMl～0和大/小端，以便使处理器知道Flash ROM的数据长度和位序。 作为代码存储器，Flash ROM映射在处理器的Bank0地址空间（从系统地址0始）。系统上电复位时，处理器就自动从0址处开始取得指令运行，因此Flash ROM中要存放系统启动代码，这些代码必须在系统上电时完成一系列初始化的工作。经过这些初始化，系统才可以正确启动并开始工作。 7.1.2 存储器初始化 初始化存储器系统的编程对象是系统的存储器控制器。存储器 控制器并不是ARM内核的一部分，不同的系统其设计不尽相 同，所以应该针对具体要求来完成这部分的程序设计。 1.存储器类型和时序配置 通常Flash和SRAM同属于静态存储器类型，可以合用同一 个存储器端口，而DRAM因为动态刷新和地址线复用等特性， 通常配有专用的存储器端口。 因为一般系统运行的速度瓶颈都在于存储器访问，所以存 储器访问时序应尽可能地快，但同时又要考虑由此带来的稳定 性问题，所以只有根据具体选定的芯片，进行多次的测试之 后，才能确定最佳的时序配置。 2. 存储器地址分布 一种典型的情况是启动ROM的地址重映射（remap）。 当一个系统上电后程序将自动从0地址处开始执行，因此在系统的初始状态，必须保证在0地址处存在正确的代码，即要求0地址开始处的存储器是非易失性的ROM或Flash等。但是因为ROM或Flash的访问速度相对较慢，每次中断发生后都要从读取ROM或Flash上面的向量表开始，影响了中断响应速度。因此有的系统便提供一种灵活的地址重映射方法，可以把0地址重新映射到RAM中去。在这种地址映射的变化过程当中，程序员需要仔细考虑的是程序的执行流程而不能被这种变化所打断。 系统上电后从Flash内的0地址开始执行，启动代码位于地址0x100开始的空间，当执行到地址0x200时，完成了一次地址的重映射，把原来0开始的地址空间由Flash转给了RAM。接下去执行的指令（这里为简化起见，忽略流水线指令预取的模型）将来自从0x204开始的RAM空间。如果预先没有对RAM内容进行正确地设置，则里面的数据都是随机的，这样处理器在执行完0x200地址处的指令后，再往下取指执行就会出错。解决的方法就是要使RAM在使用之前准备好正确的内容，包括开头的向量表部分。 启动ROM地址重映射对程序执行流程的影响 7.1.3 Flash 的调试和程序固化 1.Flash调试 当由于硬件资源限制，或者需要观察应用程序在实际硬件环境中运行的情况时，可以把在RAM调试通过的应用程序Bin代码文件烧写到Flash 芯片中进行调试。烧写到Flash芯片的程序运行不能得到正确结果或看要观察程序在Flash中的运行情况，这些都需要进行Flash调试工作。 程序在Flash中调试与在RAM中调试工程配置不同： 1）调试选项中不需要执行脚本文件，该工作在启动 文件中完成，需要将连接后行为选项改为无。 2）调试过程也有所不同，连接仿真器后，无需再执 行下载程序操作，如果要从启动程序的入口开始 调试程序，必须先执行复位命令，此时程序将停 在零地址处。 2. 程序固化 在RAM中调试通过的程序与最终固化到Flash中的程序有所区别，用户需要在汇编器的预定义选项中设置编译定义符号，或者直接在初始化文件中增加定义编译项，由启动文件自己完成存储区的重映射而不是由命令脚本完成。 在链接器的链接文件中选择flash.ld，该链接文件和启动文件配合完成最初下载到Flash中的数据段的工作。 完成改动后，重新编译程序。然后使用Elf to Bin工具将.elf文件转换成二进制指令格式文件.bin。再利用Flash Programmer工具将.bin下载到Flash中。 7.1.4 Flash