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ARM 嵌入式系统第5章 XScale内核及PXA270处理器简介 5.1 XScale内核简介 Intel XScale支持16位Thumb指令和DSP扩充指令。Intel PXA270微处理器芯片是一款集成了32位Intel XScale 处理器核、多通信信道、LCD控制器、增强型存储控制器和PCMCIA/CF控制器以及通用I/O口的高度集成的应用微处理器。 5.1.1 XScale内核的特点 5.1.2 XScale与StrongARM的区别 XScale处理器的处理速度是StrongARM处理速度的两倍，其内部变化包括： 数据Cache的容量从8KB增加到32KB 指令Cache的容量从16KB增加到32KB 微小数据Cache的容量从512B增加到2KB 为了提高指令的执行速度，流水线结构由5级增至7级 新增乘/加法器MAC和特定的DSP型协处理器CP0 动态电源管理，使XScale处理器的时钟最高可达1GHz、功率1.6W，并能达到1200MIPS 5.2 PXA270结构 5.2 PXA270特点 PXA270具有以下特点： 高性能 256KB的专用内部高速代码和数据SRAM 高速基带协处理器 丰富的串行外设 支持JTAG调试 片内集成跟踪缓冲区，具有硬件监视特性 实时时钟 操作系统定时器 LCD控制器 USIM（通用用户识别卡）接口 低功耗 高性能的存储器控制： 灵活的时钟 系统附属外设单元 中断控制器 5.3 PXA270存储管理单元 MMU内存管理单元(包含指令cache，指令MMU，数据cache，数据MMU) 系统存储控制单元 5.3.2 PXA270存储控制器特征 支持同步FLASH和SDRAM接口 支持4块16位或32位宽度的SDRAM 支持1GByte的SDRAM空间 支持104MHz的1.8V JEDEC LP-SDRAM 有6个静态存储器接口 支持384MByte的FLASH存储器 有两个PC卡存储器的接口 允许轮流控制系统总线 在进入休眠模式、等待模式、深度休眠模式、修改频率模式之前，会设置SDRAM控制器为自刷新模式 为DMA控制器提供各种控制信号 可以配置块0连接16位或32位的非易失性存储器 提供一个可编程省电模式 5.3.2 PXA270存储控制器特征 5.3.3 DMA控制器 5.4 PXA270时钟及电源管理单元 PXA270的时钟及电源管理单元负责执行处理器的复位、时钟、能量管理以及控制外部能耗管理芯片，来达到对处理器功耗或者执行某些单独操作的能耗优化。 5.4.1 时钟管理单元 5.4.1 时钟管理单元 时钟系统包括5个主要时钟源： 13MHz振荡器，产生PLL的参考时钟和串口单元的时钟 32.768kHz振荡器，用于低功耗模式 外围PLL（312MHz），用于产生外围总线和外围单元的固定频率 核心PLL（26—624MHz），用于产生内核、LCD控制器、内存控制器、系统总线的可编程时钟频率 存储控制器时钟输出，设置存储器控制器时钟频率，让它和系统总线频率相同 5.4.2 电源管理单元 5.5 PXA270中断控制器 PXA270有22个中断源。中断控制器只支持单优先级中断 5.6 PXA270 I/O模块 PXA270可以使用和控制的通用I/O（以下统称GPIO）管脚有119个，使用27个寄存器可以配置这些GPIO管脚的方向（输入或输出）、功能、状态（输出）、管脚的高低电平检测（输入）和选择其他功能。 5.6.1 GPIO PXA270的GPIO管脚可以用来生成和捕捉外设的输出或输入信号，每一个管脚可以通过编程设置成输入和输出。GPIO被作为特殊功能使用时，不能同时当作普通I/O口使用。 5.6.2 专用键盘接口 专用键盘接口提供两种功能模块：矩阵键盘和直连键盘。矩阵键盘支持8输入和8输出，而直连键盘模块只支持8个输入。 矩阵键盘支持64个按键，手动和自动扫描方式。矩阵键盘接口和直连键盘接口都能产生中断请求。 直连键盘支持8个按键和两个旋转编码器。组合方式：8个按键、6个按键和1个旋转编码器、4个按键和2个旋转编码器。 5.7.1 USB主控制器 一个USB系统主要由4部分组成：客户端软件和USB主控制器驱动两个软件部分、主控制器和设备控制器两个硬件部分。 5.7.2 USB设备控制器 USB设备控制器支持24个端点。USB控制器兼容USB1.1 协议，全速设备可半双工地工作在12Mbps的波特率下。 USB通信协议层次框图如下所示： 5.7.3 UART控制器 PXA270处理器有3个UART 全功能UART（FFUART） 蓝牙UART（BTUART） 标准UART（STUART