7、基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计.ppt

2410的存储器系统 — 可通过软件选择大小端 — 地址空间:每个Bank 128Mbytes (总共 1GB) —除 bank0 (16/32-bit) 外，所有的Bank都可以通过编程选择总线宽度= (8/16/32-bit) — 共 8 个banks 6个Bank用于控制 ROM, SRAM, etc. 剩余的两个Bank用于控制 ROM, SRAM, SDRAM, etc . — 7个Bank固定起始地址； — 最后一个Bank可调整起始地址； — 最后两个Bank大小可编程 —所有Bank存储周期可编程控制； S3C2410的存储器配置 Bank6/Bank7地址分布 Bank0总线宽度配置 与2片8位的ROM连接方法 与1片16位的ROM连接 S3C2410与2片8位FLASH的连接方法 与1片16M的SDRAM的连接方法 与2片16M的SDRAM的连接方法 高速缓存（CACHE） 总线和总线桥 NOR技术 NOR技术闪速存储器是最早出现的Flash Memory，目前仍是多数供应商支持的技术架构，它源于传统的EPROM器件。 与其它Flash Memory技术相比，具有可靠性高、随机读取速度快的优势，但擦除和写的速度较NAND慢。 在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合，尤其是代码（指令）存储的应用中广泛使用。 由于NOR技术Flash Memory的擦除和编程速度较慢，而块尺寸又较大，因此擦除和编程操作所花费的时间很长，在纯数据存储和文件存储的应用中，NOR技术显得力不从心。 NAND技术 NAND技术 Flash Memory具有以下特点： 以页为单位进行读和编程操作，1页为256或512字节；以块为单位进行擦除操作，1块为4K、8K或16K字节。具有快编程和快擦除的功能，其块擦除时间是2ms；而NOR技术的块擦除时间达到几百ms。 数据、地址采用同一总线，实现串行读取。随机读取速度慢且不能按字节随机编程。 芯片尺寸小，引脚少，是位成本(bit cost)最低的固态存储器，突破了每兆字节0.1元的价格限制。 芯片包含有失效块，其数目最大可达到3~35块（取决于存储器密度）。失效块不会影响有效块的性能，但设计者需要将失效块在地址映射表中屏蔽起来。 基于NAND的存储器可以取代硬盘或其它块设备。 NAND和NOR——性能比较 NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术 NOR的读速度比NAND稍快一些 NAND的写入速度比NOR快很多 NAND的擦除速度远比NOR的快 大多数写入操作需要先进行擦除操作 NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少 接口差别 NOR flash带有SRAM接口，线性寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节 NAND flash使用复用接口和控制IO多次寻址存取数据 NAND读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理，此类操作易于取代硬盘等类似的块设备 容量和成本 NAND flash生产过程更为简单，成本低 常见的NOR flash为128KB～16MB，而NANDflash通常有8～128MB NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储 NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大 可靠性和耐用性 在NAND中每块的最大擦写次数是100万次，而NOR的擦写次数是10万次 位交换的问题NAND flash中更突出，需要ECC纠错 NAND flash中坏块随机分布，需要通过软件标定——产品量产的问题 I/O接口设计 I/O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。设置接口电路的必要性： a)解决CPU和外围设备之间的时序配合和通信联络问题。 b)解决CPU和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题。 c)解决CPU的负载能力和外围设备端口选择问题。 通用设计原则（I/O设备） I/O接口 接口的概念 CPU与外部设备的接口（I/O适配器） 接口的功能 控制 缓冲 状态 转换 整理 程序中断 通用设计原则（I/O设备） I/O接口 3种寄存器 数据寄存器、控制寄存器和状态寄存器 通用设计原则（I/O设备） I/O设备寻址 混合编址：存储器地址空间和I/O接口地址空间统一编址 优点：访问内存的指令可以用来访问I/O，出具处理能力强 缺点：I/O接口要占用存储器地址空间的一部分 通用设计原则（I/O设备） I/O设备寻址 独立编址 优点：有专门的I/O指令，执行时间短 通用设计原则（I/O设备） I/O设备的数据输入/输出 输入过程 CPU把一个地址值放在地址总线上，这一步将选择某