part_5第5章基于arm的嵌入式系统硬件结构设计.ppt

嵌入式系统设计与实例开发 ——基于32位微处理器与实时操作系统 第五章 基于ARM的硬件系统结构设计 ;本节提要;ARM920T内核结构;S3C2410的内部结构;读写总线的时序图;本节提要;2410的存储器系统;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16位的SDRAM的连接方法;与2片16位的SDRAM的连接方法;NAND和NOR——性能比较;接口差别;容量和成本;可靠性和耐用性;本节提要;I/O子系统的层次模型;从不同角度看I/O系统;I/O接口的编址方式——端口映射;I/O接口的编址方式——内存映射;DMA I/O;字符模式设备与块模式设备;建立通用的I/O接口函数;I/O接口设计;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）;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，这一步将选择某一输入设备; CPU等候输入设备的数据成为有效； CPU从数据总线读入数据，并放在一个相应的寄存器中。 输出过程 CPU把一个地址值放在地址总线上，选择输出设备； CPU把数据放在数据总线上； 输出设备认为数据有效，从而把数据取走。 究竟什么时候数据才成为有效? ;I/O设备的定时方式 简单的外围设备 机械开关、二极管（无需定时机制， CPU只要接收或发送数据就可以了） 慢速或中速的外围设备 速度和CPU速度不在一个数量级，或不规则时间间隔操作(键盘) 异步定时方式 中断方式 查询方式 高速的外围设备 以相等的时间间隔操作，采样同步定时方式 时钟脉冲控制 DMA;通用设计原则（I/O设备）;I/O接口 程序查询方式 读操作流程 1. CPU测试I/O设备状态，等待空闲 2 . CPU下达读命令，测试状态寄存器 3 . 把数据寄存器中的数据读入到CPU中 4 . 重复执行以上各步 写操作流程 1 . CPU测试I/O设备状态，等待空闲 2 . 把数据传输到I/O接口芯片的数据寄存器中 3 . CPU下达写命令 4 . 重复执行以上各步 ;通用设计原则（I/O设备）;通用设计原则（I/O设备）; CPU;I/O接口 DMA I/O设备和存储器直接进行数据传输 使用场合 速度快，适用于???据连续传输的高速设备 基本操作过程 从外围设备发出DMA请求； CPU响应请求，把CPU工作改成DMA操作方式，DMA控制器从CPU接管总线的控制； 由DMA控制器对内存寻址，并执行数据传送的操作； 向CPU报告DMA操作的结束。;通用设计原则（I/O设备）;通用设计原则（I/O设备）;通用设计原则（I/O设备）;嵌入式软件的开发过程;ARM的JTAG调试结构;宿主机调试器;JTAG与Angel;什么是JTAG？;JTAG的典型接口;JTAG的状态机（TAP）;JTAG链的组成;ARM7TDMI的JTAG标准链（1）;ARM7TDMI的JTAG标准链（2）;EmbeddedICE的结构;ARM7TDMI中断点的设置;硬件断点和软件断点的优缺点;嵌入式开发板与PC机的串行通讯;2410的UART;UART控制框图;异步串行通讯简介;字符串行输出格式：;串行通讯硬件规范及连接方法;UART的操作;;键盘接口设计;两组信号线：输出信号线（行线），输入信号线（列线）。列信号线一般通过电阻与电源正极相连。;一个瞬时接触开关（按钮）放置在每一行与线一列的交叉点。矩阵所需的键的数目显然根据应用程序而不同。每一行由一个输出端口的一位驱动，而每一列由一个电阻器上拉且供给输入端口一位。;键盘扫描过程就是让微处理器按有规律的时间间隔查看键盘矩阵，以确定是否有键被按下。每个键被分配一个称为扫描码的唯一标识符。应用程序利用该扫描码，根据按下的键来判定应该采取什么行动。 消抖算法： 组合键处理;本节提要;LCD接口设计;LCD的显示方式;反射型LCD的结构;LCD通常由两种方式，一种是带有驱动芯片的LCD模块，基本上属于半成品 一些新型的嵌入式处理器也可以直接使用芯片上的内置LCD控制器来构造显示模块，比如：s3c2410可以支持STN的彩色/灰度/单色三种模式和TFT模式，灰度模式下可支持4级灰度和16级灰度，彩色模式下最多支持256色，LCD的实际尺寸可支持到640X480。;　总线驱动方式;　控制器扫描方式;嵌入式处理器与LCD的连接; 从系统结构上来讲，由于显示器模块中已经有显示存储器。显存中的每一个单元对应LCD上的一个点，只要显存中的内容改变，显示结果便进行刷新。于是便存