第3章 ARM的内部资源

3.1.3 体系结构
• S3C2440处理器为手持设备和通用嵌入式应用提供了丰 处理器为手持设备和通用嵌入式应用提供了丰 富片上集成系统解决方案，包括： 富片上集成系统解决方案，包括： 16/32 位RISC体系结构和 体系结构和ARM920T内核强大的指令集； 内核强大的指令集； 体系结构和 内核强大的指令集 加强的ARM体系结构 体系结构MMU，用于支持 加强的 体系结构 ，用于支持WinCE和Linux； 和 ； 采用ARM920T CPU 内核支持 内核支持ARM调试体系结构； 调试体系结构； 采用 调试体系结构 内部高级微控制总线（ 内部高级微控制总线（AMBA）体系结构 ）体系结构(AMBA2.0， ， AHB/APB)； ； 支持高速总线模式和异步总线模式， 支持高速总线模式和异步总线模式，支持外部等待信号 延长总线周期。 延长总线周期。
3.3 S3C2440内部资源详解 内部资源详解
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S3C2440的内部资源十分丰富，所集成的接口能使得 的内部资源十分丰富， 的内部资源十分丰富 S3C2440方便的运用于各种场合，比如移动设备，工 方便的运用于各种场合， 方便的运用于各种场合 比如移动设备， 业控制设备以及医疗设备中。同时， 业控制设备以及医疗设备中。同时，这些接口使用非常 方便，硬件连接简单， 方便，硬件连接简单，操作上一般通过软件控制寄存器 的方式实现。相信读者看过下面的内容以后， 的方式实现。相信读者看过下面的内容以后，能很快的 进入ARM的内部，为后续的开发工作奠定良好的基础 的内部， 进入 的内部 。
3.3.4 脉冲带宽调制定时器 (PWM)
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S3C2440有五个 位的定时器。定时器 ，1，2，3具有 有五个16位的定时器 定时器0， ， ， 具有 有五个 位的定时器。 脉冲宽度可调（ 脉冲宽度可调（PWM）功能。定时器 是没有输出管脚的 ）功能。定时器4是没有输出管脚的 内部定时器。定时器0有一个死区发生器 有一个死区发生器， 内部定时器。定时器 有一个死区发生器，可以和一个大 电流装置一起使用。 电流装置一起使用。 定时器0和 共用一个 位的分频器，而定时器2， 和 共 共用一个8位的分频器 定时器 和1共用一个 位的分频器，而定时器 ，3和4共 用一个8位的分频器 每个定时器有一个时钟分频器， 位的分频器。 用一个 位的分频器。每个定时器有一个时钟分频器，能 产生5个不同的分频信号 个不同的分频信号（ ， ， ， 产生 个不同的分频信号（1/2，1/4，1/8，1/16和TCLK 和 ）。每个定时器块接收它自己的来自时钟分频器的时钟信 ）。每个定时器块接收它自己的来自时钟分频器的时钟信 而这时钟分频信号又是来自相应的8位分频器的 位分频器的。 位 号，而这时钟分频信号又是来自相应的 位分频器的。8位 分频器是可编程的，根据寄存器TCFG0和TCFG1的值， 的值， 分频器是可编程的，根据寄存器 和 的值 时钟信号进行分频。 将PCLK时钟信号进行分频。 时钟信号进行分频
3.1.1 主要结构
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S3C2440的频率是 的频率是400MHz，其ARM920T核由 核由ARM9TDMI、 的频率是 ， 核由 、 存储管理单元（ 存储管理单元（MMU）和高速缓存三部分组成。其中，MMU ）和高速缓存三部分组成。其中， 可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的16KB地址和 地址和16KB数据 可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的 地址和 数据 高速Cache组成。ARM920T有两个内部协处理器：CP14和 组成。 有两个内部协处理器： 高速 组成 有两个内部协处理器 和 CP15。CP14用于调试控制，CP15用于存储系统控制以及测 用于调试控制， 。 用于调试控制 用于存储系统控制以及测 试控制。 试控制。
3.3.1 Cache 高速缓存
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Cache高速缓存是 项全相连模式，采用 高速缓存是64项全相连模式 采用I高速缓存是 项全相连模式， Cache(16KB)和D-Cache(16KB)，而且每行 字长度， 字长度， 和 ，而且每行8字长度 其中每行带有一个有效为和两个dirty位。伪随机数或 其中每行带有一个有效为和两个 位 轮转循环替换算法位，采用写穿式（ 轮转循环替换算法位，采用写穿式（write-through） ） 或写回式（ 操作来更新主存储器。 或写回式（write-back）cache操作来更新主存储器。 ） 操作来更新主存储器 写缓冲器可以保存16个字的数据和 个地址。 个字的数据和4个地址 写缓冲器可以保存 个字的数据和 个地址。
第3章 ARM的内部资源 章 的内部资源
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S3C2440是三星公司生产的，基于ARM920T的16/32位 是三星公司生产的，基于 是三星公司生产的 的 位 RISC嵌入式微处理器，是目前市场上应用非常广泛的一款 嵌入式微处理器， 嵌入式微处理器 嵌入式处理器。该处理器是一个多用途的通用芯片， 嵌入式处理器。该处理器是一个多用途的通用芯片，它内 部集成了微处理器和常用外围组件，具有较高的性价比。 部集成了微处理器和常用外围组件，具有较高的性价比。 本章将一一介绍这款处理器的各种内部资源。 本章将一一介绍这款处理器的各种内部资源。
3.3.2 时钟和电源管理
• 时钟电源控制块由三部分组成：时钟控制、 时钟电源控制块由三部分组成：时钟控制、USB控制 控制 和电源控制。 和电源控制。S3C2440中的时钟控制逻辑能生成包括 中的时钟控制逻辑能生成包括 CPU内部时钟（FCLK）在内的所需时钟信号。主时钟 内部时钟（ 内部时钟 ）在内的所需时钟信号。 脉冲（ 脉冲（HCLK）用于高级高精度系统总线外围设备。 ）用于高级高精度系统总线外围设备。 FCLK应用于 应用于CPU的时钟，PCLK用于 的时钟， 用于APB bus 各种接 应用于 的时钟 用于 口设备。 口设备。 关于电源控制逻辑， 关于电源控制逻辑，S3C2440有多种电源配置方案来 有多种电源配置方案来 保证对假定任务的最佳功耗。电源控制块在S3C2440 保证对假定任务的最佳功耗。电源控制块在 中能被激活成四种模式：通用模式，慢模式， 中能被激活成四种模式：通用模式，慢模式，空闲模式 和睡觉模式。 和睡觉模式。 通用模式 慢模式 空闲模式 掉电模式
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3.2 S3C2440存储器映射 存储器映射
• • • • S3C2440的存储器控制器提供访问外部存储器所需要的存储 的存储器控制器提供访问外部存储器所需要的存储 器控制信号，主要具有以下几个特性： 器控制信号，主要具有以下几个特性： 支持大/小端方式 通过软件选择）； 小端方式（ 支持大 小端方式（通过软件选择）； 8个存储器 个存储器bank，寻址空间：每bank 128M 字节（总共 字节（总共1G 个存储器 ，寻址空间： 字节），支持可编程的每bank 8/16/32位数据总线带宽； ），支持可编程的每 位数据总线带宽； 字节），支持可编程的每 位数据总线带宽 都采用固定的bank起始寻址，bank7具有 起始寻址， 从bank0到bank6都采用固定的 到 都采用固定的 起始寻址 具有 可编程的bank的起始地址和大小，其中 个适用于 的起始地址和大小， 个适用于ROM， 可编程的 的起始地址和大小 其中6个适用于 ， SRAM，和其他另外 个适用于 个适用于ROM/SRAM和同步 和同步DRAM， ，和其他另外2个适用于 和同步 ， 所有的存储器bank都具有可编程的操作周期； 都具有可编程的操作周期； 所有的存储器 都具有可编程的操作周期 支持掉电时的SDRAM自刷新模式； 自刷新模式； 支持掉电时的 自刷新模式 支持各种型号的ROM引导（NOR/NAND FLASH， 引导（ 支持各种型号的 引导 ， EEPROM，或其他），支持从 ），支持从 ，或其他），支持从NAND FLASH存储器的启动 存储器的启动 采用4KB内部缓冲器进行启动引导，支持启动之后 内部缓冲器进行启动引导， ，采用 内部缓冲器进行启动引导 支持启动之后NAND 存储器仍然作为外部存储器使用。 存储器仍然作为外部存储器使用。
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3.2.1 bank0总线宽度 总线宽度
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bank0的数据总线（nGCS0）必须首先设置成 位或 的数据总线（ 的数据总线 ）必须首先设置成16位或 32位的。因为 位的。 通常作为引导ROM区（映射到地 位的 因为bank0通常作为引导 通常作为引导 区 ），在复位时 址0x0000-0000），在复位时，系统将检测 ），在复位时，系统将检测OM[1:0]上 上 的逻辑电平，并依据这个电平来决定bank0区存储器的 的逻辑电平，并依据这个电平来决定 区存储器的 总线宽度。 总线宽度。
3.1.2 片内资源
• • • • • • • • • • • • • • S3C2440的片内资源非常丰富，主要包括： 的片内资源非常丰富，主要包括： 的片内资源非常丰富 1个LCD控制器（支持 控制器（ 带有触摸屏的液晶显示屏） 个 控制器 支持STN和TFT带有触摸屏的液晶显示屏） 和 带有触摸屏的液晶显示屏 ； SDRAM控制器； 控制器； 控制器 3个通道的 个通道的UART； 个通道的 ； 4个通道的 个通道的DMA； 个通道的 ； 4个具有 个具有PWM功能的计时器和 个内部时钟； 功能的计时器和1个内部时钟 个具有 功能的计时器和 个内部时钟； 触摸屏接口； 触摸屏接口； I2C总线接口； 总线接口； 总线接口 2个USB主机接口，1个USB设备接口； 主机接口， 个 设备接口； 个 主机接口 设备接口 2个SPI接口； 接口； 个 接口 SD接口和 接口和MMC卡接口； 卡接口； 接口和 卡接口 看门狗计数器； 看门狗计数器； 117位通用 口和 位外部中断源； 位通用I/O口和 位外部中断源； 位通用 口和24位外部中断源 8通道 位AD控制器。 通道10位 控制器 控制器。 通道
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3.3.3 中断控制器
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S3C2440有60个中断源：1个看门狗定时器，5个定时器， 有 个中断源 个中断源： 个看门狗定时器 个看门狗定时器， 个定时器 个定时器， 9个UART，24个外部中断 个外部中断EINT，4个DMA，2个RTC，2 个 ， 个外部中断 ， 个 ， 个 ， 个ADC，1个IIC，2个SPI，1个SDI，2个USB，1个LCD ， 个 ， 个 ， 个 ， 个 ， 个 个电池故障， 个 ，和1个电池故障，1个NAND和2个CAMERA，1个AC97 个电池故障 和 个 ， 个 音频。外部中断源都是电平/边沿触发模式的 边沿触发模式的， 音频。外部中断源都是电平 边沿触发模式的，同时还具有 可编程的边沿/电平触发极性 电平触发极性。 可编程的边沿 电平触发极性。S3C2440中断控制器支持为 中断控制器支持为 紧急中断请求提供快速中断服务。 紧急中断请求提供快速中断服务。