基于S3C2440A的最小系統(tǒng)詳細(xì)講解

1、1 第三章 基于S3C2440A的最小系統(tǒng) 合肥學(xué)院 電子信息與電氣工程系 干開峰 2 目 錄 3.1 三星ARM處理器概述 3.2 S3C2440A特性 3.3 S3C2440A存儲器 3.4 S3C2440A時鐘和電源管理 3 3.1 三星ARM處理器概述 1、S3C44B0處理器：處理器： ARM7TDMI、66MHz、集成LCD控制器（支持STN，但不支持TFT）、 無網(wǎng)絡(luò)接口；適用產(chǎn)品：POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能電話、電 子書包、機(jī)頂盒，手持游戲機(jī)等等。160LQFP，160FBGA。支持 LINUX、PSOS、uC/OSII等。 2、S3C2410處理器處理器： A

2、RM920T、200MHz、支持TFT、USB HOST、USB DEVICE、 SD Card 以及MMC接口、 觸摸屏接口， NAND FLASH直接引導(dǎo)。無網(wǎng)絡(luò) 接口。適用產(chǎn)品： POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能電話、電子書包、 機(jī)頂盒，手持游戲機(jī)、電子相冊、多媒體產(chǎn)品、視頻監(jiān)控、智能控制儀 表等等。272BGA。支持WINCE、LINUX、VxWorks等。 4 3.1 三星ARM處理器概述 3、S3C4510B處理器處理器： ARM7TDMI、50MHz、MAC 接口、無LCD控制器、適 用產(chǎn)品：以太網(wǎng)HUB、交換機(jī)、路由器、VOIP MODEM、家庭網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。208

3、QFP，支持 VXWORKS，LINUX，PSOS，NUCLEUS等。 4、S3C2510處理器處理器： ARM940T、166MHz、2 MAC 接口、DES/3DES 加密、 PCI總線、USB HOST 和 DEVICE。適用產(chǎn)品：以太網(wǎng) HUB、交換機(jī)、路由器、VOIP、XDSL MODEM、 WLAN 產(chǎn)品、家庭網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。416BGA，支持 VXWORKS、LINUX、NUCLEUS。 5 3.1 三星ARM處理器概述 5、S3C2440處理器處理器： ARM920T 、400533MHz、支持TFT、USB HOST、DEVICE、 SD Card 以及MMC接口、 觸摸屏接

4、口、AC97 CODEC、8通道 10bit ADC、照相機(jī)接口、289-FBGA，S3C2440 CPU支持包括 微軟Windows CE、Palm OS、Symbian和Linux等操作系統(tǒng) 6、S3C24A0處理器： ARM926EJ內(nèi)核、集成的16位定點(diǎn)DSP指令集、支持Jazelle技術(shù)， 使得硬件設(shè)備可以直接運(yùn)行Java程序源代碼、CAMERA MODULE、內(nèi)置硬件MPEG4等接口，應(yīng)用3G手機(jī)。 6 3.2 S3C2440A特性 一、概述 1、三星公司推出的16/32位RISC微處理器 S3C2440A，為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提 供了低價格、低功耗、高性能小型微控制器 的解決

5、方案。 2、為了降低整體系統(tǒng)成本，S3C2440A提供了 豐富的內(nèi)部設(shè)備。 7 3、S3C2440A采用了ARM920T的內(nèi)核， 0.13um 的CMOS 標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲器單元。 4、它采用了新的總線架構(gòu)Advanced Micro controller Bus Architecture (AMBA)。 5、其低功耗、 簡單、優(yōu)雅以及全靜態(tài)設(shè)計(jì)特 點(diǎn)，適合于對成本和功率敏感型的應(yīng)用。 8 6、S3C2440A的杰出特點(diǎn)是其核心處理器(CPU)，是一個 16/32位ARM920T 的RISC處理器。ARM920T 實(shí)現(xiàn)了 MMU， AMBA BUS和 Harvard 高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。 7、這

6、一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的 16KB指令 Cache和 16KB數(shù)據(jù) Cache。 每個都是由具有8字長的行組成。 8、通過提供一套完整的通用系統(tǒng)外設(shè)， S3C2440A降低 了整體系統(tǒng)成本并且無需配置額外的組件。 9 二、S3C2440A集成的片上功能 1、1.2V內(nèi)核供電，1.8V/2.5V/3.3V存儲器供電， 3.3V外部I/O供電，具備16KB的I-Cache和 16KB的D-Cache/MMU微處理器。 2、外部存儲控制器(SDRAM控制和片選邏輯) 。 3、LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色 TFT）提供1 通道LCD專用DMA 。 4、4 通道DMA并有外部請求引腳。 10

7、5、3 通道UART(IrDA1.0，64字節(jié)Tx FIFO， 和64字節(jié)Rx FIFO) 。 6、2 通道SPI 。 7、1 通道IIC-BUS接口。 8、1 通道IIS-BUS音頻編解碼器接口。 9、AC97 解碼器接口 。 10、兼容SD 主接口協(xié)議1.0 版和MMC 卡協(xié)議 2.11 兼容版。 11 11、2 端口USB 主機(jī)/1 端口USB 設(shè)備（1.1 版）。 12、4 通道PWM 定時器和1 通道內(nèi)部定時器 / 看門狗定 時器 。 13、8 通道10 比特ADC 和觸摸屏接口。 14、具有日歷功能的RTC 。 15、相機(jī)接口（最大4096 4096像素的支持；2048 2048像

8、素的支持以及縮放。） 16、130 個通用I/O 口和24 通道外部中斷源。 17、具有普通、慢速、空閑和掉電模式。 18、具有PLL 片上時鐘發(fā)生器 12 三、體系結(jié)構(gòu) 1、為手持設(shè)備和通用嵌入式應(yīng)用提供片上集成 系統(tǒng)解決方案 2、16/32 位RISC 體系結(jié)構(gòu)和ARM920T內(nèi)核 強(qiáng)大的指令集 3、加強(qiáng)的ARM體系結(jié)構(gòu)MMU用于支持 WinCE,EPOC 32和Linux 13 4、指令高速存儲緩沖器 （I-Cache），數(shù)據(jù)高 速存儲緩沖器 （D-Cache ），寫緩沖器和物 理地址TAG RAM 減少主存帶寬和響應(yīng)性帶 來的影響 5、采用ARM920T CPU內(nèi)核支持ARM調(diào)試體 系

9、結(jié)構(gòu) 6、內(nèi)部高級微控制總線 （AMBA ）體系結(jié)構(gòu) (AMBA2.0，AHB/APB) 14 四、系統(tǒng)管理器 1、支持大/小端方式 2、支持高速總線模式和異步總線模式 3、尋址空間：每bank 128M 字節(jié) （總共1G 字節(jié)） 4、支持可編程的每bank 8/16/32位數(shù)據(jù)總線帶 寬 5、從bank 0 到bank 6 都采用固定的bank 起始 尋址 15 6、bank7具有可編程的bank 的起始地址和大 小 7、8個存儲器bank： 其中6 個適用于ROM,SRAM,和其他 另外2 個適用于ROM/SRAM和同步DRAM 8、所有的存儲器bank都具有可編程的操作周 期 16 9、

10、支持外部等待信號延長總線周期 10、支持掉電時的SDRAM自刷新模式 11、支持各種型號的ROM引導(dǎo) （NOR/NAND Flash，EEPROM，或其他） 17 五、NAND Flash啟動引導(dǎo) 1、支持從NAND flash存儲器的啟動 2、采用4KB內(nèi)部緩沖器進(jìn)行啟動引導(dǎo) 3、支持啟動之后NAND存儲器仍然作為外部存 儲器使用 4、支持先進(jìn)的NAND flash 18 六、Cache存儲器 1、64 項(xiàng)全相連模式，采用I-Cache(16KB)和D- Cache(16KB ) 2、每行8字長度，其中每行帶有一個有效為和兩個dirty位 3、偽隨機(jī)數(shù)或輪轉(zhuǎn)循環(huán)替換算法位 4、采用寫穿式（w

11、rite-through ） 或?qū)懟厥剑╳rite-back ） cache操作來更新主存儲器 5、寫緩沖器可以保存16個字的數(shù)據(jù)和4個地址 19 七、時鐘和電源管理 1、片上MPLL和UPLL: 采用UPLL產(chǎn)生操作USB主機(jī)/設(shè)備的時鐘 MPLL 產(chǎn)生最大400MHZ 1.3V操作MCU 所需要的時 鐘 2、通過軟件可以有選擇性的為每個功能模塊提供時鐘 20 3、電源模式：正常，慢速，空閑和掉電模式 正常模式：正常運(yùn)行模式 慢速模式：不加PLL 的低時鐘頻率模式 空閑模式：只停止CPU 的時鐘； 掉電模式：所有外設(shè)和內(nèi)核的電源都切斷； 4、可以通過EINT15:0或RTC報(bào)警中斷來從掉 電

12、模式中喚醒處理器 21 八、中斷控制器 1、60個中斷源（1個看門狗定時器，5個定時 器，9個UARTs，24個外部中斷，4個DMA， 2個RTC，2 個ADC，1 個IIC，2 個SPI，1個 SDI，2個USB，1 個LCD和1個電池故障，1 個NAND 和2個Camera)，1個AC97音頻 2、電平/邊沿觸發(fā)模式的外部中斷源 3、可編程的邊沿/ 電平觸發(fā)極性 4、支持為緊急中斷請求提供快速中斷服務(wù) 22 九、具有脈沖帶寬調(diào)制功能的定時器(PWM) 1、4 通道16位具有PWM功能的定時器，1通道 16 位內(nèi)部定時器，可基于DMA或中斷工作 2、可編程的占空比周期，頻率和極性 3、能產(chǎn)生

13、死區(qū) 4、支持外部時鐘源 23 十、RTC（實(shí)時時鐘） 1、全面的時鐘特性：秒、分、時、日期，星期、 月和年 2、32.768KHz 工作 3、具有報(bào)警中斷 4、具有節(jié)拍中斷 24 十一、通用I/O端口 1、24 個外部中斷端口 2、130個多功能輸入/輸出端口 十二、DMA控制器 1、4 通道的DMA控制器 2、支持存儲器到存儲器，IO到存儲器，存儲 器到IO和IO到IO的傳輸 3、采用觸發(fā)傳輸模式來加快傳輸速率 25 十四、LCD控制器控制器STN LCD顯示特性 1、支持3種類型的STN LCD顯示屏：4位雙掃 描，4位單掃描，8位單掃描顯示類型 2、支持單色模式、4級、16級灰度STN

14、 LCD、 256色和4096色STN LCD 26 3、支持多種不同尺寸的液晶屏 LCD 實(shí)際尺寸的典型值是：640 480，320 240，160160 及其他 最大虛擬屏幕大小是4M字節(jié) 256 色模式下支持的最大虛擬屏是：4096 1024，2048 2048，10244096等 27 十五、TFT彩色顯示屏 1、支持彩色TFT的1，2，4或8bbp(像素每位) 調(diào)色顯示 2、支持16，24bbp無調(diào)色真彩顯示TFT 3、在24bbp 模式下支持最大16M色TFT 4、lpc3600定時控制器，為嵌入式lts350Q1- PD1/2（SAMSUNG 3.5“ Portrait / 25

15、6kcolor/ Reflective a-Si TFT LCD） 28 5、lpc3600定時控制器，為嵌入式lts350Q1- PE1/2 （SAMSUNG 3.5” Portrait / 256Kcolor/ Transflective a-Si TFT LCD） 6、支持多種不同尺寸的液晶屏 典型實(shí)屏尺寸：640 480，320 240， 160160 及其他 最大虛擬屏大小4M字節(jié) 64K 色彩模式下最大的虛擬屏尺寸為2048 1024 及其他 29 十六、UART 1、3 通道UART，可以基于DMA模式或中斷模 式工作 2、支持5 位，6 位，7 位或者8 位串行數(shù)據(jù)發(fā) 送/接收

16、 3、支持外部時鐘作為UART的運(yùn)行時鐘 （UEXTCLK ） 30 4、可編程的波特率 5、支持IrDA1.0 6、具有測試用的還回模式 7、每個通道都具有內(nèi)部64字節(jié)的發(fā)送FIFO和 64字節(jié)的接收FIFO 31 十七、A/D 轉(zhuǎn)換和觸摸屏接口 1、8 通道多路復(fù)用ADC 2、最大500KSPS/10 位精度 3、內(nèi)部TFT 直接觸摸屏接口 十八、看門狗定時器 1、16位看門狗定時器 2、在定時器溢出時發(fā)生中斷請求或系統(tǒng)復(fù)位 32 十九、IIC總線接口 1、1 通道多主IIC總線 2、可進(jìn)行串行，8位，雙向數(shù)據(jù)傳輸，標(biāo)準(zhǔn)模 式下數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)100kbit/s，快速模式 下可達(dá)到400k

17、bit/s 33 二十、IIS總線接口 1、1通道音頻IIS總線接口，可基于DMA方式工 作 2、串行，每通道8/16位數(shù)據(jù)傳輸 3、發(fā)送和接收具備128字節(jié)(64字節(jié)加64字 節(jié))FIFO 4、支持IIS格式和MSB-justified數(shù)據(jù)格式 34 二一、AC97音頻解碼器接口 1、支援16位采樣 2、1-ch 立體聲 PCM 輸入/ 1-ch 立體聲 PCM 輸出1-ch MIC 輸入 二二、USB 主設(shè)備 1、2 個 USB 主設(shè)備接口 2、遵從OHCI Rev.1.0 標(biāo)準(zhǔn) 3、兼容 USB version 1.1 標(biāo)準(zhǔn) 35 二三、USB 從設(shè)備 1、1 個USB 從設(shè)備接口 2、

18、具備5 個Endpoint 3、兼容USB ver1.1 標(biāo)準(zhǔn) 二四、SPI 接口 1、兼容2通道SPI協(xié)議2.11版 2、發(fā)送和接收具有28位的移位寄存器 3、可以基于DMA或中斷模式工作 36 二五、SD 主機(jī)接口 1、正常，中斷和dma數(shù)據(jù)傳輸模式（字節(jié)，半 字節(jié) ，文字傳輸） 2、DMA burst4接入支持（只支持字傳輸） 3、兼容SD存儲卡協(xié)議1.0版 4、兼容SDIO卡協(xié)議1.0版 5、發(fā)送和接收具有64字節(jié)FIFO 6、兼容MMC卡協(xié)議2.11版 37 二六、相機(jī)接口 1、支持 ITU-R BT 601/656 8-bit 模式 2、具有DZI (數(shù)字變焦) 能力 3、具有極性

19、可編程視頻同步信號 4、最大值支持4096 x 4096像素輸入(支持 2048 2048像素輸入縮放) 5、鏡頭旋轉(zhuǎn) (x軸， y軸，和180 旋轉(zhuǎn)) 6、相機(jī)輸出格式（16/24-bit的RGB與YCBCR 4:2:0/4:2:2格式） 38 二七、工作電壓 1、內(nèi)核：300MHz時1.20V，400MHz時1.3V；內(nèi)存：支 持1.8v / 2.5v / 3.0v / 3.3v 。 2、輸入/輸出：3.3v 二八、操作頻率 1、Fclk 最高達(dá) 400MHz 2、Hclk 最高達(dá) 136MHz 3、Pclk 最高達(dá) 68MHz 39 二九、S3C2440A內(nèi)核結(jié)構(gòu) 主要由ARM920T內(nèi)

20、核和片內(nèi)外設(shè)兩大部分構(gòu)成： 1、ARM920T內(nèi)核：由ARM9內(nèi)核ARM9TDMI、 32KB的Cache、MMU三部分組成。 2、片內(nèi)外設(shè)：分為高速外設(shè)和低速外設(shè)，分別用 AHB總線和APB總線。 40 41 三十、S3C2440A的封裝（289FBGA) Gizmondo (S3C2440) Gigabeat (S3C2440) DMP-1 (S 3C2440) Entertainment Mobile Phone E28 2800 (S3C2440) M500 (S3C2 440) GPS Rider (S3 C2440) M (S3C2440) iPAQ Series (S3C2 41

21、0/2440) PDA 三星S3C2440的應(yīng)用產(chǎn)品 43 TX S3C2440核心板 44 TX S3C2440底板 45 GT2440A板 46 MINI2440板 47 1.3 S3C2440A存儲器 一、一、S3C2440A存儲器控制器存儲器控制器概述概述 1、S3C2410A的存儲器管理器提供訪問外部存儲器的所有控制信號：26 位地址信號、32位數(shù)據(jù)信號、8個片選信號、以及讀/寫控制信號等。 2、地址空間：每個bank128MB，一共8個bank，即總共1G尋址空間。 3、Bank0：16/32bit尋址。其他bank：8/16/32bit尋址。 Bank0bank5：ROM、SRA

22、M；bank6bank7：ROM、SRAM、 SDRAM。 4、Bank0bank5的起始地址和空間大小是固定的，為128MB。bank6 和bank7的容量可編程改變，可以是2、4、8、16、32、64、 128MB，并且bank6的起始地址是固定的，bank7的開始地址與 bank6的結(jié)束地址相連接，但是二者的容量必須相等。 48 5、bank0可以作為引導(dǎo)ROM，其數(shù)據(jù)線寬只能是16位和32位，復(fù)位時由 OM0、OM1引腳確定；其它存儲器的數(shù)據(jù)線寬可以是8位、16位和32 位。 6、支持自刷新和低功率模式SDRAM。 7、支持大端（Big Endian）和小端（Little Endian

23、）的存儲格式。 49 50 51 Bank6和bank7的大小必須是相同的，bank6的起始地址是確定 的，而bank7的大小是可以改變大的。 選擇S3C2440的啟動模式。注意：bank0是16位或32位的 52 二、存儲器的控制寄存器二、存儲器的控制寄存器 內(nèi)存控制器為訪問外部存儲空間提供存儲器控制信號， S3C2440A存儲器控制器共有13個寄存器。 53 54 1、總線寬度和等待控制寄存器總線寬度和等待控制寄存器 STn：控制存儲器組：控制存儲器組n的的UB/LB引腳輸出信號引腳輸出信號。 1：使：使UB/LB與與nBE3：0相連；相連； 0：使：使UB/LB與與nWBE3：0相連相連

24、 WSn：使用：使用/禁用存儲器組禁用存儲器組n的的WAIT狀態(tài)狀態(tài) 1：使能：使能WAIT；0：禁止：禁止WAIT DWn：控制存儲器組：控制存儲器組n的數(shù)據(jù)線寬的數(shù)據(jù)線寬 00：8位；位；01：16位；位；10：32位；位；11：保留：保留 55 Tacs：設(shè)置：設(shè)置nGCSn有效前地址的建立時間有效前地址的建立時間 00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘周期個時鐘周期 Tcos：設(shè)置：設(shè)置nOE有效前片選信號的建立時間有效前片選信號的建立時間 00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘周期個時鐘周期 Tacc：訪問周期：訪問周期 000：1個；個；

25、001：2個；個；010：3個；個；011：4個時鐘個時鐘 100：6個：個：101：8個；個；110：10個；個；111：14個個 2、BANKn-存儲器組控制寄存器存儲器組控制寄存器（n=0-5） 56 Tcoh：nOE無效后片選信號的保持時間無效后片選信號的保持時間 00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘個時鐘 Tcah： nGCSn無效后地址信號的保持時間無效后地址信號的保持時間 00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘個時鐘 Tacp：頁模式的訪問周期：頁模式的訪問周期 00：2個個；01：3個；個；10：4個；個；11：6個時鐘個時鐘 PM

26、C：頁模式的配置，每次讀寫的數(shù)據(jù)數(shù)：頁模式的配置，每次讀寫的數(shù)據(jù)數(shù) 00：1個個；01：4個；個；10：8個；個；11：16個個 注：注：00為通常模式。為通常模式。 57 MT：設(shè)置存儲器類型設(shè)置存儲器類型 00：ROM或者或者SRAM，3：0為為Tacp和和PMC； 11：SDRAM， 3：0為為Trcd和和SCAN； 01、10：保留：保留 Trcd：由行地址信號切換到列地址信號的延時時鐘數(shù)：由行地址信號切換到列地址信號的延時時鐘數(shù) 00：2個時鐘；個時鐘；01：3個時鐘；個時鐘；10：4個時鐘個時鐘 SCAN：列地址位數(shù)：列地址位數(shù) 00：8位；位；01：9位；位；10：10位位 3、

27、BANK6/7-存儲器組存儲器組6/7控制寄存器控制寄存器 58 REFEN：刷新控制：刷新控制。1：使能刷新；使能刷新；0：禁止刷新：禁止刷新 TREFMD：刷新方式：刷新方式。1：自刷新：自刷新0：自動刷新自動刷新 Trp：設(shè)置：設(shè)置SDRAM行刷新時間行刷新時間（時鐘數(shù)）（時鐘數(shù)） 00：2個時鐘；個時鐘；01：3個；個；10：3個；個；11：4個時鐘個時鐘 Tsrc：設(shè)置：設(shè)置SDRAM行操作時間行操作時間（時鐘數(shù)）（時鐘數(shù)） 00：4個時鐘；個時鐘；01：5個；個；10：6個；個；11：7個時鐘個時鐘 注：注： SDRAM的行周期的行周期= Trp + Tsrc。 Refresh_c

28、ount：刷新計(jì)數(shù)值：刷新計(jì)數(shù)值 4、REFRESH-刷新控制寄存器刷新控制寄存器 59 Refresh_count：刷新計(jì)數(shù)器值：刷新計(jì)數(shù)器值 計(jì)算公式：計(jì)算公式： 刷新周期刷新周期=（211- Refresh_count+1）/HCLK 例子：設(shè)刷新周期例子：設(shè)刷新周期=15.6s，HCLK=60MHz 則則刷新計(jì)數(shù)器值刷新計(jì)數(shù)器值=211+1-6015.6=1113 1113=0 x459=0b10001011001 60 高高24位未用。位未用。 BURST_EN：ARM突發(fā)操作控制突發(fā)操作控制 0：禁止突發(fā)操作；：禁止突發(fā)操作；1：可突發(fā)操作：可突發(fā)操作 SCKE_EN：SCKE使能

29、控制使能控制SDRAM省電模式省電模式 0：關(guān)閉省電模式；：關(guān)閉省電模式；1：使能省電模式：使能省電模式 SCLK_EN：SCLK省電控制省電控制，使其只在，使其只在SDRAM訪問周期內(nèi)使能訪問周期內(nèi)使能SCLK 0：SCLK一直有效；一直有效；1：SCLK只在訪問期間有效只在訪問期間有效 BK76MAP：控制：控制BANK6/7的大小及映射的大小及映射 5、BANKSIZE-BANK6/7組大小控制寄存器組大小控制寄存器 61 BK76MAP：控制：控制BANK6/7的大小及映射的大小及映射 100：2MB；101：4MB； 110：8MB 111：16MB； 000：32MB；001：64

30、MB 010：128MB 62 WBL：突發(fā)寫的長度：突發(fā)寫的長度。0：固定長度；：固定長度；1：保留：保留 TM：測試模式：測試模式。00：模式寄存器集；其它保留：模式寄存器集；其它保留 CL：列地址反應(yīng)時間：列地址反應(yīng)時間 000：1個時鐘；個時鐘；010：2個時鐘；個時鐘； 011：3個時鐘；其它保留個時鐘；其它保留 BT：猝發(fā)類型：猝發(fā)類型 0：連續(xù)；：連續(xù)；1：保留：保留 BL：猝發(fā)時間：猝發(fā)時間000：1個時鐘；其它保留個時鐘；其它保留 6、MRSRB6/7-BANK6/7模式設(shè)置寄存器模式設(shè)置寄存器 63 三、三、Nand Flash及其控制器及其控制器 1、Nor flash存

31、儲器存儲器和和Nand flash存儲器存儲器 Nor flash存儲器：存儲器：讀速度高，而擦、寫速度低，容量小，價格高。讀速度高，而擦、寫速度低，容量小，價格高。 Nand flash存儲器：存儲器：讀速度不如讀速度不如Nor flash，而擦、寫速度高，容量大，價格，而擦、寫速度高，容量大，價格 低。有取代磁盤的趨勢。低。有取代磁盤的趨勢。 因此，現(xiàn)在不少用戶從因此，現(xiàn)在不少用戶從Nand flash啟動和引導(dǎo)系統(tǒng)，而在啟動和引導(dǎo)系統(tǒng)，而在SDRAM上執(zhí)上執(zhí) 行主程序代碼。行主程序代碼。 2、Nand Flash控制器概述控制器概述 （1）S3C2410X微控制器從微控制器從Nand f

32、lash的引導(dǎo)功能：的引導(dǎo)功能：其內(nèi)部有一個叫做其內(nèi)部有一個叫做“起步石起步石 （Steppingstone）”的的 SRAM緩沖器緩沖器，系統(tǒng)，系統(tǒng) 啟動時，啟動時，Nand flash存儲器的前存儲器的前 面面4KByte字節(jié)將被自動載入到字節(jié)將被自動載入到起步石起步石中，然后系統(tǒng)自動執(zhí)行這些載入的引導(dǎo)中，然后系統(tǒng)自動執(zhí)行這些載入的引導(dǎo) 代碼。引導(dǎo)代代碼。引導(dǎo)代 碼執(zhí)行完畢后，自動跳轉(zhuǎn)到碼執(zhí)行完畢后，自動跳轉(zhuǎn)到SDRAM執(zhí)行。執(zhí)行。 （2）Nand flash操作的校驗(yàn)功能：操作的校驗(yàn)功能：使用使用S3C2410X內(nèi)部硬件內(nèi)部硬件ECC功能可以對功能可以對 Nand flash的數(shù)據(jù)進(jìn)行有

33、效性的檢測。的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性的檢測。 64 3、Nand Flash控制器主要特性控制器主要特性 （1）Nand Flash模式：模式：支持讀支持讀/擦擦/編程編程N(yùn)and flash存儲器。存儲器。 （2）自動導(dǎo)入模式：自動導(dǎo)入模式：復(fù)位后，引導(dǎo)代碼被送入復(fù)位后，引導(dǎo)代碼被送入 Steppingstone，傳送后，引導(dǎo)代碼在，傳送后，引導(dǎo)代碼在 Steppingstone中中 執(zhí)行。執(zhí)行。 （3）具有硬件具有硬件ECC（糾錯碼）功能：（糾錯碼）功能：硬件產(chǎn)生糾錯代碼。硬件產(chǎn)生糾錯代碼。 （4）內(nèi)部內(nèi)部4KB的的SRAM緩沖器緩沖器Steppingstone，在，在Nand flash引導(dǎo)后可

34、以作為其他用途使用。引導(dǎo)后可以作為其他用途使用。 65 Nand Flash控制器功能框圖控制器功能框圖 主要由主要由6部分組成部分組成 引腳信號：引腳信號： CLE：命令鎖存：命令鎖存 R/nB ：就緒：就緒/忙忙 66 4、Nand Flash 控制器的寄存器控制器的寄存器 67 NFEN：NF控制器使能控制控制器使能控制 0：禁止使用；：禁止使用；1：允許使用：允許使用 IECC：初始化：初始化ECC編碼編碼/解碼器控制位解碼器控制位 0：不初始化：不初始化ECC；1：初始化：初始化ECC NFCE：NF片選信號片選信號nFCE控制位持續(xù)時間設(shè)置控制位持續(xù)時間設(shè)置 0： nFCE為低有效

35、；為低有效；0： nFCE為高無效為高無效 TACLE：CLE/ALE持續(xù)時間設(shè)置值（持續(xù)時間設(shè)置值（0-7） 持續(xù)時間持續(xù)時間 HCLK * (TACLS + 1) CLE/ALE ：命令：命令/地址鎖存允許地址鎖存允許 （1）NFCON-Flash配置寄存器配置寄存器 68 TWRPH0：寫信號：寫信號持續(xù)時間設(shè)置值持續(xù)時間設(shè)置值（07） 持續(xù)時間持續(xù)時間 HCLK * (TWRPH01) TWRPH1：寫信號無效后：寫信號無效后CLE/ALE保保持時間設(shè)置值持時間設(shè)置值（07） 持續(xù)時間持續(xù)時間 HCLK * (TWRPH11) （2）NFCMD-Flash命令寄存器命令寄存器 69 高

36、高24位未用，低位未用，低8位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù)位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù) （3）NFADDR-Flash地址寄存器地址寄存器 （4）NFDATA-Flash數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器 高高24位未用，低位未用，低8位為位為Flash存儲器地址值存儲器地址值 70 RnB：Nand Flash存儲器狀態(tài)位存儲器狀態(tài)位 0：存儲器忙；：存儲器忙；1：存儲器準(zhǔn)備好：存儲器準(zhǔn)備好 （5）NFSTAT-Flash狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器 （6）NFECC-Flash錯誤校正碼寄存器錯誤校正碼寄存器 71 一、時鐘和電源管理功能一、時鐘和電源管理功能 1、時鐘功能、時鐘功能 有兩個鎖相環(huán)有兩個鎖相環(huán)MPLL、UPL

37、L產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的不同頻率的產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的不同頻率的 時鐘。時鐘。 （1）為）為CPU產(chǎn)生產(chǎn)生FCLK時鐘時鐘 （2）為）為AHB產(chǎn)生產(chǎn)生HCLK時鐘時鐘 使用使用HCLK的設(shè)備：中斷控制器、存儲器管理器、的設(shè)備：中斷控制器、存儲器管理器、DMA控控 制器、制器、LCD控制器、控制器、FLASH控制器、控制器、USB Host（不用（不用 PLL時）、總線控制器、片外設(shè)備。時）、總線控制器、片外設(shè)備。 1.4 S3C2440A時鐘和電源管理 72 （3）為）為APB產(chǎn)生產(chǎn)生PCLK時鐘時鐘 使用使用PCLK的設(shè)備：的設(shè)備： 117個通用個通用I/O口口GPIO、ADC、5 個定時器與個定時器

38、與4個個PWM、3個個UART、2個個SPI、IIC、USB Device （不用（不用PLL時）、時）、RTC、WDT、SD卡接口、卡接口、IIS接接 口（口（Host and Device） （4）為）為USB （Host and Device）產(chǎn)生產(chǎn)生UCLK時鐘時鐘（48MHz） 2、電源管理功能、電源管理功能 具有具有4種電源管理模式：正常模式、慢時鐘模式、空閑模式、種電源管理模式：正常模式、慢時鐘模式、空閑模式、 掉電模式。掉電模式。 1.4 S3C2440A時鐘和電源管理 73 （1）正常模式：）正常模式： 1）鎖相環(huán)工作；）鎖相環(huán)工作； 2）為）為CPU和所有片內(nèi)外設(shè)提供時鐘。

39、和所有片內(nèi)外設(shè)提供時鐘。 此模式系統(tǒng)功耗最大。此模式系統(tǒng)功耗最大。 （2）慢時鐘模式：）慢時鐘模式： 鎖相環(huán)不工作，鎖相環(huán)不工作，CPU等直接使用原始時鐘、或原始時等直接使用原始時鐘、或原始時 鐘的分頻工作。鐘的分頻工作。 此模式工作時鐘頻率低而使功耗低，并且鎖相環(huán)不工此模式工作時鐘頻率低而使功耗低，并且鎖相環(huán)不工 作也使功耗降低。作也使功耗降低。 1.4 S3C2440A時鐘和電源管理 74 （3）空閑模式：）空閑模式： 停止為停止為CPU提供時鐘，提供時鐘，CPU不工作（其外設(shè)均工作）。不工作（其外設(shè)均工作）。 退出方法：退出方法：任何中斷請求可喚醒任何中斷請求可喚醒CPU工作，退出空閑模

40、工作，退出空閑模 式。式。 （4）斷電模式：）斷電模式： 時鐘模塊斷電，除了喚醒電路之外所有部分均不供電。時鐘模塊斷電，除了喚醒電路之外所有部分均不供電。 系統(tǒng)需分成兩部分供電。此模式功耗最低。系統(tǒng)需分成兩部分供電。此模式功耗最低。(必須設(shè)置有外中必須設(shè)置有外中 斷斷) 退出方法：退出方法：用中斷喚醒。用中斷喚醒。 1）外部中斷）外部中斷EINT0-15； 2）實(shí)時鐘報(bào)警中斷。）實(shí)時鐘報(bào)警中斷。 1.4 S3C2440A時鐘和電源管理 75 二、電路結(jié)構(gòu)與工作原理二、電路結(jié)構(gòu)與工作原理 1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu) 主要由主要由5部分組成：部分組成：時鐘源、時鐘源、MPLL、UPLL、時鐘、時鐘 控

41、制器、電源控制器等?？刂破?、電源控制器等。 1.4 S3C2440A時鐘和電源管理 76 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 晶振、晶振、 外部時鐘外部時鐘 MPLLCLK HCLK PCLK FCLK UCLK 77 晶振電路和外部時鐘晶振電路和外部時鐘 78 2、時鐘源選擇、時鐘源選擇 S3C2440A的時鐘可以選用晶振的時鐘可以選用晶振(XTAL)，也可以使用外部，也可以使用外部 時鐘（時鐘（EXTCLK），由系統(tǒng)復(fù)位時，在復(fù)位信號上升沿對），由系統(tǒng)復(fù)位時，在復(fù)位信號上升沿對引腳引腳 OM3、OM2所測的狀態(tài)來確定。所測的狀態(tài)來確定。 其對應(yīng)關(guān)系如下表所示。其對應(yīng)關(guān)系如下表所示。 79 3、頻率計(jì)算、頻率

42、計(jì)算 （1）鎖相環(huán)輸出頻率）鎖相環(huán)輸出頻率 MPLL =（mFin）/（p2S） m = M8， M：M寄存器的值寄存器的值 p = P2， P：P寄存器的值寄存器的值 S：S寄存器的值寄存器的值 （2）S3C2410內(nèi)核時鐘頻率內(nèi)核時鐘頻率 使用鎖相環(huán)：使用鎖相環(huán)：FCLK=MPLL 慢模式下：慢模式下：FCLK=MPLL/除數(shù)器比率除數(shù)器比率 80 三、專用寄存器三、專用寄存器 S3C2410的時鐘與電源管理共有的時鐘與電源管理共有6個專用寄存器，其基地址個專用寄存器，其基地址 均為均為0 x4C000000。 81 1、PLL鎖定時間寄存器（鎖定時間寄存器（LOCKTIME） 82 2、

43、MPLL控制寄存器（控制寄存器（MPLLCON） 83 3、UPLL控制寄存器（控制寄存器（UPLLCON） 84 MPS值選擇推薦表值選擇推薦表 85 MPS值選擇推薦表（續(xù)值選擇推薦表（續(xù)1） 86 MPS值選擇推薦表（續(xù)值選擇推薦表（續(xù)2） 87 4、時鐘控制寄存器（、時鐘控制寄存器（CLKCON） 88 89 90 91 5、慢時鐘控制寄存器（、慢時鐘控制寄存器（CLKSLOW） 92 說明：說明： 1、進(jìn)入慢時鐘模式、進(jìn)入慢時鐘模式MPLL可關(guān)、也可開。但關(guān)閉可關(guān)、也可開。但關(guān)閉MPLL更節(jié)電。更節(jié)電。 2、退出慢時鐘模式應(yīng)先啟動、退出慢時鐘模式應(yīng)先啟動MPLL，否則因，否則因MPL

44、L未穩(wěn)定而未穩(wěn)定而FCLK無時鐘輸出。無時鐘輸出。 93 6、時鐘比控制寄存器（、時鐘比控制寄存器（CLKDIVN） 94 慢時鐘模式時鐘設(shè)置慢時鐘模式時鐘設(shè)置 95 說明：說明： （1）慢時鐘模式不用慢時鐘模式不用PLL。 （2）EXT指晶振或外部時鐘。指晶振或外部時鐘。 （3）USB的的UCLK均為均為48MHz 96 四、四、S3C2410時鐘及電源管理應(yīng)用時鐘及電源管理應(yīng)用 1、鎖相環(huán)的應(yīng)用、鎖相環(huán)的應(yīng)用 鎖相環(huán)主要功能是提供系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行時鐘。應(yīng)用時注意鎖相環(huán)主要功能是提供系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行時鐘。應(yīng)用時注意 以下問題：以下問題： （1）系統(tǒng)復(fù)位后必須寫一次控制寄存器）系統(tǒng)復(fù)位后必須寫一次

45、控制寄存器MPLLCON、 UPLLCON才能使其正常工作。即便是不改變其值也要寫一次，才能使其正常工作。即便是不改變其值也要寫一次， 雖然復(fù)位后雖然復(fù)位后MPLL、UPLL均是使能的。均是使能的。 （2）是多數(shù)情況下，是多數(shù)情況下，啟動鎖相環(huán)后，都有一段啟動鎖相環(huán)后，都有一段鎖相穩(wěn)定時間鎖相穩(wěn)定時間 （大于（大于150 S ），在這段），在這段時間時間FCLK無時鐘輸出無時鐘輸出（為低電（為低電 平）。在慢時鐘模式未撤銷時啟動平）。在慢時鐘模式未撤銷時啟動MPLL無此現(xiàn)象。無此現(xiàn)象。 97 （3）在）在MPLL正常工作時重新設(shè)置正常工作時重新設(shè)置MPS值改變時鐘頻率，也值改變時鐘頻率，也 出

46、現(xiàn)出現(xiàn)FCLK無時鐘輸出（為低電平）現(xiàn)象。無時鐘輸出（為低電平）現(xiàn)象。 （4）USB的時鐘問題。使用的時鐘問題。使用UPLL其時鐘為恒定值其時鐘為恒定值48MHz； 不使用不使用UPLL則時鐘為晶振或外部時鐘值。則時鐘為晶振或外部時鐘值。 2、與斷電模式相關(guān)的問題、與斷電模式相關(guān)的問題 （1）ADC的掉電問題。的掉電問題。如果系統(tǒng)進(jìn)入到斷電模式，則應(yīng)該設(shè)如果系統(tǒng)進(jìn)入到斷電模式，則應(yīng)該設(shè) 置置ADC的控制寄存器為掉電模式。的控制寄存器為掉電模式。 98 （2）斷電模式數(shù)據(jù)總線）斷電模式數(shù)據(jù)總線（D31:0或或D15:0）的上拉問題的上拉問題。1） 斷電時數(shù)據(jù)總線保持高阻態(tài)；斷電時數(shù)據(jù)總線保持高阻態(tài)； 2）上拉電阻應(yīng)使能；）上拉電阻應(yīng)使能； 3）若有總線驅(qū)動器，如）若有總線驅(qū)動器，如74LVCH162245，不上拉則省電。，不上拉則省電。 （3）電池失效信號對斷電喚醒的影響。）電池失效信號對斷電喚醒的影響。電池失效信號電池失效信號 nBATT_FLT會屏蔽所有的斷電喚醒信號，必須先處理電池失會屏蔽所有的斷電喚醒信號，必須先處理電池失 效問題。效問題。 （4）RTC報(bào)警中斷信號喚醒斷電模式問題。報(bào)警中斷信號喚醒斷電模式問題。 RTC報(bào)警中斷信號