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文檔簡介
1、2022/7/191嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用技術(shù) 袁志勇 王景存章登義 劉樹波 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2009.11PPT教學(xué)課件2022/7/19第5章 存儲器與I/O接口原理 5.1 存儲器概述5.2 存儲系統(tǒng)機制 5.3 S3C2410存儲系統(tǒng) 5.4 S3C2410 I/O端口 2022/7/195.1 存儲器概述5.1.1 存儲器基本概念5.1.2 SRAM和DRAM5.1.3 NOR FLASH和NAND FLASH2022/7/1945.1.1 存儲器概述存儲器的一般概念和分類按存取速度和在計算機系統(tǒng)中的地位存儲器分為兩大類: 主存儲器:速度較快,容量較小,價格較高,用于
2、存儲當前計算機運行所需要的程序和數(shù)據(jù),可與CPU直接交換信息,習(xí)慣上稱為主存,又稱內(nèi)存(內(nèi)部存儲器)。 輔存儲器:速度較慢,容量較大,價格較低,用于存放計算機當前暫時不用的程序、數(shù)據(jù)或需要永久保持的信息,輔存又稱外存(外部存儲器)或海量存儲器。 外存要配備專門的設(shè)備才能完成對外存的讀寫。通常,將外存歸入到計算機外設(shè)一類。2022/7/195內(nèi)存(RAM+ROM): 軟盤:普通1.44M+可移動100MB 磁盤 硬盤:幾十GB 光盤 CD-R、CD-R/W可擦寫光盤 (650MB左右)外存 磁光盤MO:高密度、大容量、快速、 “無限次”擦寫、壽命長、可靠性高、 抗干擾強、性價比高 (1.3GB幾
3、個GB,今后目標1TB)存儲器 u盤(基于USB接口的電子盤)存儲器分類主存儲器的分類按存儲功能分只讀存儲器(ROM)隨機存儲器(RAM)按制造工藝分雙極性MOS型2022/7/197半導(dǎo)體存儲器ROM靜態(tài)RAM(SRAM)動態(tài)RAM(DRAM)RAM掩膜型ROM可編程ROM(PROM)紫外線可擦除可編程ROM(EPROM)電可擦除可編程ROM(EEPROM)組合RAM(IRAM)閃速存儲器(Flash Memory)通常用于計算機的Cache主要用于計算機的內(nèi)存條將刷新電路與DRAM集成在一起主存儲器的分類2022/7/198只讀存儲器分類:掩膜ROM:出廠后內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)不能改動,只 能讀
4、出。PROM:可編程,只能寫一次。EPROM:用紫外線擦除,擦除和編程時間較慢,次數(shù)也不宜多。E2PROM:電信號擦除,擦除和寫入時需要加高電壓脈沖,擦、寫時間仍較長??扉W存儲器(Flash Memory):吸收了EPROM結(jié)構(gòu)簡單,編程可靠的優(yōu)點,又保留了E2PROM用隧道效應(yīng)擦除的快捷特性,集成度可作得很高。只讀存儲器(ROM)2022/7/199優(yōu)點:電路結(jié)構(gòu)簡單,斷電后數(shù)據(jù)不丟失,具有非易失性。缺點:只適用于存儲固定數(shù)據(jù)的場合。電路結(jié)構(gòu)Read Only Memory2022/7/1910隨機存儲器(RAM)優(yōu)點:讀、寫方便,使用靈活。缺點:一旦停電所存儲的數(shù)據(jù)將隨之丟失(易失性)?;?/p>
5、本結(jié)構(gòu):地址譯碼器、存儲矩陣和讀寫控制電路構(gòu)成。Random Access Memory.2022/7/1911存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1)存儲器是用來存儲信息的部件,是嵌入式系統(tǒng)硬件中的重要組成部分。在復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)中,存儲器系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)按作用可以劃分為4級:寄存器;cache ;主存儲器;輔助存儲器;寄存器cache主存儲器 DRAM輔助存儲器 FALSH ROM 磁盤訪問速度快慢容量大小存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)越靠近CPU的存儲器速度越快而容量越小2022/7/1912 CPUCache主存儲器輔助存儲器大容量存儲器外存儲器內(nèi)存儲器2022/7/19131、RAM:隨機存取存儲器 2、SRAM:
6、靜態(tài)隨機存儲器3、DRAM:動態(tài)隨機存儲器1)SRAM讀/寫速度比DRAM讀/寫速度快;2)SRAM比DRAM功耗大;3)DRAM的集成度可以做得更大,則其存儲器容量更大;4)DRAM需要周期性的刷新,而SRAM不需要 5.1.2 SRAM和DRAM靜態(tài)RAM的結(jié)構(gòu)2022/7/1914地址反相器X譯碼器驅(qū)動器32321024存儲單元I/O電路Y譯碼器地址反相器輸出驅(qū)動控制電路A0A1A2A3A4A5 A6 A7 A8 A9讀/寫 CS輸入輸出1231321231321321 2 31 32由存儲矩陣,地址譯碼器,控制邏輯和三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器組成。典型SRAM芯片1)各SRAM芯片的引腳信號基本相
7、同。2)其存儲容量不同,則地址線的根數(shù)不同;3)其存儲位數(shù)不同,則數(shù)據(jù)線的根數(shù)不同。2022/7/1915SRAM工作過程1)讀出: 地址線A10A0送來的地址信號經(jīng)譯碼后選中一個存儲單元(其中有8個存儲位),由CS、OE、WE構(gòu)成讀出邏輯(CS=0,OE=0,WE=1),打開右面的8個三態(tài)門,被選中單元的8位數(shù)據(jù)經(jīng)I/O電路和三態(tài)門送到D7D0輸出。2)寫入: 地址選中某一存儲單元的方法和讀出時相同,不過這時CS=0,OE=1,WE=0,打開左邊的三態(tài)門,從D7D0端輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)三態(tài)門和輸入數(shù)據(jù)控制電路送到I/O電路,從而寫到存儲單元的8個存儲位中。3) 當沒有讀寫操作時,CS=1,即片選處
8、于無效狀態(tài),輸入輸出三態(tài)門至高阻狀態(tài),從而使存儲器芯片與系統(tǒng)總線“脫離”2022/7/1916SRAM的讀時序2022/7/1917SRAM的寫時序2022/7/1918存儲容量的擴展2022/7/1919位擴展:字擴展:2022/7/19202022/7/1921SRAM與CPU接口 1)一般的CPU都具有和SRAM存儲器接口相連的總線,因此連接方法也比較簡單。微處理器與隨機存儲器接口的信號線一般有:2)片選信號線CE:用于選中該芯片 。3)讀/寫控制信號線OE和WE:控制芯片數(shù)據(jù)引腳的傳送方向。4)地址線:用于指明讀/寫單元的地址。 5)數(shù)據(jù)線:雙向信號線,用于數(shù)據(jù)交換。2022/7/19
9、22SDRAM存儲器及其接口 1)DRAM是動態(tài)存儲器Dynamic RAM的縮寫,SDRAM是Synchronous DRAM的縮寫,即同步動態(tài)存儲器的意思。2)BA0、BAl是塊地址引腳,在RAS有效時,所選中的存儲塊被激活,在CAS有效時,所選中的存儲塊可進行讀寫操作;CS、WE、RAS、CAS分別是片選、寫、行地址選通、列地址選通;LDQM、UDQM是用于控制輸入輸出數(shù)據(jù)的;CLK是時鐘信號引腳,SDRAM的所有輸入是在CLK上升沿有效,CKE是時鐘信號使能引腳,當其無效時,SDRAM處于省電模式。 動態(tài)隨機存儲器(SDRAM)2022/7/1923動態(tài)隨機存儲器是需要刷新存儲器。 單
10、管動態(tài)存儲器是最典型的動態(tài)隨機存儲器,其存儲單元的結(jié)構(gòu)如圖。 SDRAM結(jié)構(gòu)2022/7/1924SDRAM工作時序2022/7/1925SDRAM存儲器及其接口 1)片選信號線CE:用于選中該芯片。若CE=0時,該芯片的數(shù)據(jù)引腳被啟用;若CE=1時,該芯片的數(shù)據(jù)引腳被禁止,對外呈高阻狀態(tài)。2)讀/寫控制信號線OE和WE:控制芯片數(shù)據(jù)引腳的傳送方向。若是讀有效,則數(shù)據(jù)引腳的方向是向外的,CPU從其存儲單元讀出數(shù)據(jù);若是寫有效,則數(shù)據(jù)引腳的方向是向內(nèi)的,CPU向其存儲單元寫入1數(shù)據(jù)。 3)地址線:用于指明讀/寫單元的地址。地址線是多根,應(yīng)與芯片內(nèi)部的存儲容量相匹配。 4)數(shù)據(jù)線:雙向信號線,用于
11、數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)傳送方向由讀/寫控制信號線控制。 2022/7/19262022/7/1927SDRAM存儲器及其接口 2022/7/19281)NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。2)NOR Flash的讀取速度比NAND Flash稍快一些,NAND Flash 的擦除和寫入速度比NOR Flash快。3)NOR Flash帶有SRAM接口,NAND Flash器件使用復(fù)雜的I/O口來串行的存取數(shù)據(jù),。4)NAND Flash結(jié)構(gòu)可以在給定的尺寸內(nèi)提供更高的存儲容量。5)NAND Flash中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次,而NOR Flash的擦寫次數(shù)是十萬次。
12、NOR FLASH和NAND FLASH NAND Flash簡介1)以頁為單位進行讀和編程操作,以塊為單位進行擦除操作。2)數(shù)據(jù)、地址采用同一總線。實現(xiàn)串行讀取。隨機讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機編程。3)芯片尺寸小、引腳少,是位成本最低的固態(tài)存儲器。4)芯片包含有失效塊。失效塊不會影響有效塊的性能,但設(shè)計者需要將失效塊在地址映像表中屏蔽起來。2022/7/1929NAND Flash結(jié)構(gòu)2022/7/1930NAND Flash結(jié)構(gòu)2022/7/1931NAND Flash操作1)K9F1208芯片有4096個Block,每個Block有32個Page,每個Page有528個Byte,Bloc
13、k是Nand Flash中最大的操作單元,擦除是以Block為單位完成的,而編程和讀取是以Page為單位完成的。因此,對NAND Flash的操作要形成以下三類地址:2)塊地址(Block Address);3)頁地址(Page Address);4)頁內(nèi)地址(Column Address);5)由于NAND Flash的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的,因此,在傳送地址時要用4個時鐘周期來完成。2022/7/1932NAND Flash寫塊操作流程2022/7/19332022/7/19345.2.1 存儲器接口方式5.2.2 高速緩存機制(CACHE) 5.2.3 存儲管理單元(MMU)5.2 存儲
14、系統(tǒng)機制存儲器接口方式1)SRAM型的全地址/數(shù)據(jù)總線接口:這種類型的地址線數(shù)目和片內(nèi)存儲單元數(shù)一一對應(yīng),接口比較簡單。擁有此類接口的存儲器有SRAM、EPROM、EEPROM、Nor Flash等。2)DRAM型動態(tài)存儲器接口:存儲單元需要定期地刷新。CPU與其接口的信號線除了有與SRAM相同的信號線外,還有RAS(行地址選擇)信號線和CAS(列地址選擇)信號線。一般和具有動態(tài)存儲器控制器的CPU相連接。擁有此類接口的存儲器有DRAM、SDRAM、DDR SDRAM等。3)串行存儲器接口:與CPU以串行的方式傳送地址和數(shù)據(jù),傳送速度相對較慢,多用于嵌入式系統(tǒng)的輔助存儲器。擁有此類接口的存儲器
15、有Nor Flash、串行EEPROM、串行SRAM等。2022/7/19352022/7/19361)高速緩存控制器是微處理器用于控制訪問高速緩存及主存系統(tǒng)的橋梁,它處于微處理器和高速緩存及主存系統(tǒng)之間 2)用于解決主存訪問速度與CPU處理速度不相匹配的一種部件(由集成于CPU芯片中的專門的高速存取電路實現(xiàn))。3)或用于解決輔存訪問速度與CPU處理速度不相匹配的一種部件(由主存的一部分實現(xiàn))。4)需要解決緩存內(nèi)容與原內(nèi)容不一致的問題高速緩存機制(CACHE) 高速緩存機制(CACHE) 2022/7/19372022/7/1938存儲管理單元(MMU) 存儲管理單元(MMU)是集成在微處理器
16、芯片內(nèi)部、專門管理外部存儲器總線的一部分硬件。主要用來完成虛實地址之間的轉(zhuǎn)換。目前,越來越多的微處理器芯片均帶有存儲管理單元(MMU)。MMU完成的主要功能有:1)將主存地址從虛擬存儲空間映射到物理存儲空間。2)存儲器訪問權(quán)限控制。3)設(shè)置虛擬存儲空間的緩沖特性等。MMU管理方式1)分段方式:分段方式支持較大的、任意大小的內(nèi)存區(qū)域2)分頁方式:分頁方式支持較小的、固定大小的內(nèi)存區(qū)域3)段頁方式:段頁方式介于分段方式和分頁方式之間。等。每種方式都有其特點2022/7/1939分頁虛擬存儲管理虛擬存儲空間分成一個個固定大小的頁,把物理主存儲的空間也分成同樣大小的一個個頁。通過查詢存放在主存中的頁表
17、,來實現(xiàn)虛擬地址到物理地址的變換。2022/7/19402022/7/19415.3.1 S3C2410存儲空間5.3.2 S3C2410存儲器接口設(shè)計5.3 S3C2410存儲系統(tǒng)S3C2410存儲空間S3C2410芯片采用的是ARM920T核,使用單一的平板地址空間.該地址空間的大小為232個8位字節(jié),這些字節(jié)單元的地址是一個無符號的32位數(shù)值,其取值范圍為0到232-1。地址空間總共為4GB,其中,1GB地址空間用于支持外部存儲器的連接,另外的空間有一小部分用于I/O端口或部件的尋址,其他的地址空間沒有用到。2022/7/1942S3C2410存儲空間2022/7/1943S3C2410
18、存儲空間1)S3C2410整個地址空間(尋址范圍)為4GB。2)S3C2410芯片可連接外部存儲器的可尋址空間是1GB。3)有一部分地址微處理器內(nèi)部占用。用于控制寄存器和I/O端口使用。4)有大部分地址空間未被使用或不能使用。2022/7/19442022/7/1945外部存儲器的可尋址空間S3C2410存儲空間特點1)支持小端大端模式(可通過軟件選擇)。2)8個存儲塊中,6個用于SRAM或ROM,另2個用于SDRAM、SRAM、ROM。3)8個存儲塊中,7個存儲塊有固定起始地址,1個存儲塊起始地址可變。4)支持異步定時,可用nWAIT(等待)信號來擴展外部存儲器的讀寫周期。5)可編程的總線訪
19、問寬度8/16/32位,但Bank0不能通過軟件編程方式設(shè)置。6)在SDRAM中支持自主刷新和省電模式。7)所有存儲器Bank可編程訪問周期。8)存儲器相關(guān)寄存器(見書)2022/7/19462022/7/1947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, S3C2410X存儲器控制器共有13個寄存器。寄存器地 址功 能操作復(fù)位值BWSCON0 x48000000總線寬度和等待控制讀/寫0 x0BANKCON00 x48000004BANK0控制讀/寫0 x0700BANKCON10 x48000008BANK1控制讀/寫0 x0700BANKCON20 x480000
20、0CBANK2控制讀/寫0 x0700BANKCON30 x48000010BANK3控制讀/寫0 x0700BANKCON40 x48000014BANK4控制讀/寫0 x0700BANKCON50 x48000018BANK5控制讀/寫0 x0700BANKCON60 x4800001CBANK6控制讀/寫0 x18008BANKCON70 x48000020BANK7控制讀/寫0 x18008REFRESH0 x48000024SDRAM刷新控制讀/寫0 xAC0000BANKSIZE0 x48000028可變的組大小設(shè)置讀/寫0 x0MRSRB60 x4800002CBANK6模式設(shè)置
21、讀/寫xxxMRSRB70 x48000030BANK7模式設(shè)置讀/寫xxx2022/7/19481、總線寬度和等待控制寄存器31302928272625242322212019181716ST7WS7DW7ST6WS6DW6ST5WS5DW5ST4WS4DW41514131211109876543210ST3WS3DW3ST2WS2DW2ST1WS1DW1XDW0XSTn:控制存儲器組n的UB/LB引腳輸出信號。1:使UB/LB與nBE3:0相連;0:使UB/LB與nWBE3:0相連WSn:使用/禁用存儲器組n的WAIT狀態(tài)1:使能WAIT;0:禁止WAITDWn:控制存儲器組n的數(shù)據(jù)線寬0
22、0:8位;01:16位;10:32位;11:保留2022/7/1949Tacs:設(shè)置nGCSn有效前地址的建立時間00:0個;01:1個;10:2個;11:4個時鐘周期Tcos:設(shè)置nOE有效前片選信號的建立時間00:0個;01:1個;10:2個;11:4個時鐘周期Tacc:訪問周期000:1個;001:2個;010:3個;011:4個時鐘100:6個:101:8個;110:10個;111:14個1514131211109876543210TacsTcosTaccTcohTcahTacpPMC2、BANKn存儲器組控制寄存器(n=0-5)3130292827262524232221201918
23、17162022/7/1950Tcoh:nOE無效后片選信號的保持時間00:0個;01:1個;10:2個;11:4個時鐘Tcah: nGCSn無效后地址信號的保持時間00:0個;01:1個;10:2個;11:4個時鐘Tacp:頁模式的訪問周期00:2個;01:3個;10:4個;11:6個時鐘PMC:頁模式的配置,每次讀寫的數(shù)據(jù)數(shù)00:1個;01:4個;10:8個;11:16個注:00為通常模式。注:紫色為實驗箱上的配置,其值為0 x07002022/7/1951MT:設(shè)置存儲器類型00:ROM或者SRAM,3:0為Tacp和PMC;11:SDRAM, 3:0為Trcd和SCAN; 01、10:
24、保留Trcd: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;01:3個時鐘;10:4個時鐘 SCAN:列地址位數(shù)00:8位;01:9位;10:10位 14131211109876543210TacsTcosTaccTcohTcahTacp/TrcdPMC/SCAN3、BANK6/7存儲器組6/7控制寄存器31171615保留MT2022/7/1952REFEN:刷新控制。1:使能刷新;0:禁止刷新TREFMD:刷新方式。1:自刷新0:自動刷新Trp:設(shè)置SDRAM行刷新時間(時鐘數(shù))00:2個時鐘;01:3個;10:3個;11:4個時鐘Tsrc:設(shè)置SDRAM行操作時間(時鐘數(shù))00
25、:4個時鐘;01:5個;10:6個;11:7個時鐘注: SDRAM的行周期= Trp + Tsrc。Refresh_count:刷新計數(shù)值1514131211109876543210保 留Refresh_count4、REFRESH刷新控制寄存器31242322212019181716保 留REFENTREFMDTrpTsrc保留2022/7/1953Refresh_count:刷新計數(shù)器值計算公式:刷新周期=(211- Refresh_count+1)/HCLK例子:設(shè)刷新周期=15.6s,HCLK=60MHz則刷新計數(shù)器值=211+1-6015.6=11131113=0 x459=0b10
26、0010110012022/7/1954高24位未用。BURST_EN:ARM突發(fā)操作控制0:禁止突發(fā)操作;1:可突發(fā)操作SCKE_EN:SCKE使能控制SDRAM省電模式0:關(guān)閉省電模式;1:使能省電模式SCLK_EN:SCLK省電控制,使其只在SDRAM訪問周期內(nèi)使能SCLK0:SCLK一直有效;1:SCLK只在訪問期間有效BK76MAP:控制BANK6/7的大小及映射76543210BURST_ENXSCKE_ENSCLK_ENXBK76MAP5、BANKSIZEBANK6/7組大小控制寄存器2022/7/1955BK76MAP:控制BANK6/7的大小及映射100:2MB;101:4M
27、B;110:8MB 111:16MB;000:32MB;001:64MB010:128MB2022/7/1956WBL:突發(fā)寫的長度。0:固定長度;1:保留TM:測試模式。00:模式寄存器集;其它保留CL:列地址反應(yīng)時間000:1個時鐘;010:2個時鐘;011:3個時鐘;其它保留BT:猝發(fā)類型0:連續(xù);1:保留BL:猝發(fā)時間000:1個時鐘;其它保留6、MRSRB6/7BANK6/7模式設(shè)置寄存器1514131211109876543210WBLTMCLBTBL2022/7/19572022/7/1958Nand Flash 控制器的寄存器寄存器地 址功 能操作復(fù)位值NFCON0 x4E00
28、0000Nand Flash配置讀/寫-NFCMD0 x4E000004Nand Flash命令讀/寫-NFADDR0 x4E000008Nand Flash地址讀/寫-NFDATA0 x4E00000CNand Flash數(shù)據(jù)讀/寫-NFSTAT0 x4E000010Nand Flash狀態(tài)讀/寫-NFECC0 x4E000014Nand Flash糾錯讀/寫-2022/7/1959NFEN:NF控制器使能控制0:禁止使用;1:允許使用IECC:初始化ECC編碼/解碼器控制位0:不初始化ECC;1:初始化ECCNFCE:NF片選信號nFCE控制位持續(xù)時間設(shè)置0: nFCE為低有效;0: nF
29、CE為高無效TACLE:CLE/ALE持續(xù)時間設(shè)置值(07)持續(xù)時間 HCLK * (TACLS + 1)CLE/ALE :命令/地址鎖存允許1514131211109876543210NFENXIECCNFCETACLEXTWRPH0XPWRPH10-000-0-01、NFCONFlash配置寄存器2022/7/1960TWRPH0:寫信號持續(xù)時間設(shè)置值(07)持續(xù)時間 HCLK * (TWRPH01) TWRPH1:寫信號無效后CLE/ALE保持時間設(shè)置值(07)持續(xù)時間 HCLK * (TWRPH11)1514131211109876543210保 留命令字2、NFCMDFlash命令寄
30、存器2022/7/1961高24位未用,低8位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù)1514131211109876543210保 留地址值3、NFADDRFlash地址寄存器1514131211109876543210保 留輸入/輸出數(shù)據(jù)4、NFDATAFlash數(shù)據(jù)寄存器高24位未用,低8位為Flash存儲器地址值2022/7/1962RnB:Nand Flash存儲器狀態(tài)位0:存儲器忙;1:存儲器準備好1514131211109876543210保 留RnB5、NFSTATFlash狀態(tài)寄存器1514131211109876543210錯誤校正碼#1錯誤校正碼#06、NFECCFlash錯誤校正碼寄存器3
31、1302928272625242322212019181716保 留錯誤校正碼#22022/7/1963S3C2410啟動方式兩種啟動方式:1)非NAND Flash啟動方式,S3C2410訪問0X0000 0000地址,因此,啟動代碼應(yīng)該放在0X0000 0000地址上,BOOT ROM的總線寬度可以由OM1:0確定。2)NAND Flash啟動方式,此時,CPU將從NAND Flash中讀取代碼來啟動。S3C2410啟動方式Bank0存儲塊可以外接SRAM類型的存儲器或者具有SRAM接口特性的ROM存儲器 (如NOR Flash),其數(shù)據(jù)總線寬度應(yīng)設(shè)定為16位或32位中的一種。當0號存儲塊
32、作為ROM區(qū),完成引導(dǎo)裝入工作時(從0 x00000000啟動),Bank0存儲塊的總線寬度應(yīng)在第一次訪問ROM前根據(jù)OM1、OM0在復(fù)位時的邏輯組合來確定2022/7/1964OM1OM0引導(dǎo)ROM數(shù)據(jù)的寬度00NANDFlash模式0116位1032位11測試模式2022/7/1965非NAND Flash啟動方式設(shè)計8位ROM/Flash設(shè)計32位BOOT ROM 2022/7/1966非NAND Flash啟動方式設(shè)計用16位ROM設(shè)計16位BOOT ROM 2022/7/1967NAND Flash啟動方式 S3C2410存儲器接口設(shè)計1)與2片8位的ROM連接方法2022/7/19
33、68S3C2410存儲器接口設(shè)計2)與1片16位的ROM連接2022/7/1969S3C2410存儲器接口設(shè)計3)與2片8位FLASH的連接方法2022/7/1970S3C2410存儲器接口設(shè)計4)與1片16M的SDRAM的連接方法2022/7/1971S3C2410存儲器接口設(shè)計5)與2片16M的SDRAM的連接方法2022/7/1972I/O接口的編址方式端口映射2022/7/19731)I/O接口獨立編址端口映射方式這種編址方式是將存儲器地址空間和I/O接口地址空間分開設(shè)置,互不影響。設(shè)有專門的輸入指令(IN)和輸出指令(OUT)來完成I/O操作。主要優(yōu)點:內(nèi)存地址空間與I/O接口地址空
34、間分開,互不影響,譯碼電路較簡單,并設(shè)有專門的I/O指令,所以編程序易于區(qū)分,且執(zhí)行時間短,快速性好。缺點:只用I/O指令訪問I/O端口,功能有限且要采用專用I/O周期和專用I/O控制線,使微處理器復(fù)雜化。I/O接口的編址方式內(nèi)存映射2022/7/19741)2)I/O接口與存儲器統(tǒng)一編址方式內(nèi)存映射這種編址方式不區(qū)分存儲器地址空間和I/O接口地址空間,把所有的I/O接口的端口都當作是存儲器的一個單元對待,每個接口芯片都安排一個或幾個與存儲器統(tǒng)一編號的地址號。也不設(shè)專門的輸入/輸出指令,所有傳送和訪問存儲器的指令都可用來對I/O接口操作。主要優(yōu)點:訪問內(nèi)存的指令都可用于I/O操作,數(shù)據(jù)處理功能
35、強;同時I/O接口可與存儲器部分共用譯碼和控制電路。缺點:一是I/O接口要占用存儲器地址空間的一部分;二是因不用專門的I/O指令,程序中較難區(qū)分I/O操作。 2022/7/19755.4 S3C2410 I/O端口內(nèi)存映射1)S3C2410有117個有復(fù)用功能的I/O端口引腳:2)PortA (GPA) 23個輸出端口;3)PortB (GPB) 11個I/O端口;4)PortC (GPC) 16個I/O端口;5)PortD (GPD) 16個I/O端口;6)PortE (GPE) 16個I/O端口;7)PortF (GPF) 8個I/O端口;8)PortG (GPG) 16個I/O端口;9)
36、PortH (GPH) 11個I/O端口;2022/7/1976端口寄存器及引腳配置每一個端口都有4個寄存器,它們是:引腳配置寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、引腳上拉寄存器等。Register Address R/W Description Reset Value GPXCON0 x560000 x0 R/W 端口X配置寄存器 X GPXDAT 0 x560000 x4 R/W 端口X數(shù)據(jù)寄存器X GPXUP0 x560000 x8 R/W 端口X上拉寄存器X RESERVED0 x560000 xCR/W 端口X保留寄存器-2022/7/1977GPADAT寄存器為準備輸出的數(shù)據(jù)其值為23位22:0注意
37、: (1)當A口引腳配置為非輸出功能時,其輸出無意義; (2)從引腳輸入沒有意義。1、端口A寄存器及引腳配置Register Address R/W Description Reset Value GPACON0 x56000000 R/W 端口A引腳配置寄存器 0 x7FFFFF GPADAT 0 x56000004 R/W 端口A數(shù)據(jù)寄存器- RESERVED0 x56000008 -端口A保留寄存器- RESERVED0 x5600000C-端口A保留寄存器-2022/7/19781、端口A寄存器及引腳配置位號位 名位值:0 1位號位 名位值:0 122GPA22輸出nFCE10GPA1
38、0輸出ADDR2521GPA21輸出nRSTOUT9GPA9輸出ADDR2420GPA20輸出nFRE8GPA8輸出ADDR2319GPA19輸出nFWE7GPA7輸出ADDR2218GPA18輸出ALE6GPA6輸出ADDR2117GPA17輸出CLE5GPA5輸出ADDR2016GPA16輸出nGCS54GPA4輸出ADDR1915GPA15輸出nGCS43GPA3輸出ADDR1814GPA14輸出nGCS32GPA2輸出ADDR1713GPA13輸出nGCS21GPA1輸出ADDR1612GPA12輸出nGCS10GPA0輸出ADDR011GPA11輸出ADDR26FCE:Flash片選
39、2022/7/1979GPBDAT為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為11位10:0GPBUP端口B上拉寄存器,位10:0有意義。 0:對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1:無上拉功能注意: 當B口引腳配置為非輸入/輸出功能時,其寄存器中的值沒有意義。2、端口B寄存器及引腳配置Register Address R/W Description Reset Value GPBCON0 x56000010 R/W 端口B引腳配置寄存器 0 x0 GPBDAT 0 x56000014 R/W 端口B數(shù)據(jù)寄存器- GPBUP0 x56000018 R/W 端口B上拉寄存器0 x0RESERVED0 x5600001C- 端口B
40、保留寄存器-2022/7/1980端口B引腳配置寄存器位號位 名位值:00 01 10 1121,20GPB10輸入輸出nXDREQ0Reserved19,18GPB9輸入輸出nXDACK0Reserved17,16GPB8輸入輸出nXDREQ1Reserved15,14GPB7輸入輸出nXDACK1Reserved13,12GPB6輸入輸出nXBACKReserved11,10GPB5輸入輸出nXBREQReserved9,8GPB4輸入輸出TCLK0Reserved7,6GPB3輸入輸出TOUT3Reserved5,4GPB2輸入輸出TOUT2Reserved3,2GPB1輸入輸出TOUT
41、1Reserved1,0GPB0輸入輸出TOUT0Reserved2022/7/1981GPCDAT為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為16位15:0GPCUP端口C上拉寄存器,位15:0有意義。 0:對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1:無上拉功能注意: 當C口引腳配置為非輸入/輸出功能時,其寄存器中的值沒有意義。3、端口C寄存器及引腳配置Register Address R/W Description Reset Value GPCCON0 x56000020 R/W 端口C引腳配置寄存器 0 x0 GPCDAT 0 x56000024 R/W 端口C數(shù)據(jù)寄存器- GPCUP0 x56000028 R/W 端口C
42、上拉寄存器0 x0RESERVED0 x5600002C- 端口C保留寄存器-2022/7/1982端口C引腳配置寄存器位號位 名位 值位號位名位 值000110110001101131,30GPC15輸入輸出VD7保留15,14GPC7輸入輸出LCDVF2保留29,28GPC14輸入輸出VD6保留13,12GPC6輸入輸出LCDVF1保留27,26GPC13輸入輸出VD5保留11,10GPC5輸入輸出LCDVF0保留25,24GPC12輸入輸出VD4保留9,8GPC4輸入輸出VM保留23,22GPC11輸入輸出VD3保留7,6GPC3輸入輸出VFRAME保留21,20GPC10輸入輸出VD2
43、保留5,4GPC2輸入輸出VLINE保留19,18GPC9輸入輸出VD1保留3,2GPC1輸入輸出VCLK保留17,16GPC8輸入輸出VD0保留1,0GPC0輸入輸出VEND保留2022/7/1983GPDDAT為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為16位15:0GPDUP端口D上拉寄存器,位15:0有意義。 0:對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1:無上拉功能初始化時,15:12無上拉功能,而11:0有上拉注意: 當D口引腳配置為非輸入/輸出功能時,其寄存器中的值沒有意義。4、端口D寄存器及引腳配置Register Address R/W Description Reset Value GPDCON0 x56000
44、030 R/W 端口D引腳配置寄存器 0 x0 GPDDAT 0 x56000034 R/W 端口D數(shù)據(jù)寄存器- GPDUP0 x56000038 R/W 端口D上拉寄存器0 xF000RESERVED0 x5600003C- 端口D保留寄存器-2022/7/1984端口D引腳配置寄存器位號位 名位 值位號位名位 值000110110001101131,30GPD15輸入輸出VD23nSS015,14GPD7輸入輸出VD15保留29,28GPD14輸入輸出VD22nSS113,12GPD6輸入輸出VD14保留27,26GPD13輸入輸出VD21保留11,10GPD5輸入輸出VD13保留25,2
45、4GPD12輸入輸出VD20保留9,8GPD4輸入輸出VD12保留23,22GPD11輸入輸出VD19保留7,6GPD3輸入輸出VD11保留21,20GPD10輸入輸出VD18保留5,4GPD2輸入輸出VD10保留19,18GPD9輸入輸出VD17保留3,2GPD1輸入輸出VD9保留17,16GPD8輸入輸出VD16保留1,0GPD0輸入輸出VD8保留2022/7/1985GPEDAT為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為16位15:0GPEUP端口E上拉寄存器,位15:0有意義。 0:對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1:無上拉功能初始化時,各個引腳都有上拉功能。注意: 當E口引腳配置為非輸入/輸出功能時,其寄存器中
46、的值沒有意義。5、端口E寄存器及引腳配置Register Address R/W Description Reset Value GPECON0 x56000040 R/W 端口E引腳配置寄存器 0 x0 GPEDAT 0 x56000044 R/W 端口E數(shù)據(jù)寄存器- GPEUP0 x56000048 R/W 端口E上拉寄存器0 x0RESERVED0 x5600004C- 端口E保留寄存器-2022/7/1986端口E引腳配置寄存器位號位 名位 值位號位名位 值000110110001101131,30GPE15輸入輸出IICSDA保留15,14GPE7輸入輸出SDDAT0保留29,28G
47、PE14輸入輸出IICSCL保留13,12GPE6輸入輸出SDCMD保留27,26GPE13輸入輸出SPICLK0保留11,10GPE5輸入輸出SDCLK保留25,24GPE12輸入輸出SPISI0保留9,8GPE4輸入輸出IISSDO保留23,22GPE11輸入輸出SPISO0保留7,6GPE3輸入輸出IISSDI保留21,20GPE10輸入輸出SDDAT3保留5,4GPE2輸入輸出CDCLK保留19,18GPE9輸入輸出SDDAT2保留3,2GPE1輸入輸出IISSCLK保留17,16GPE8輸入輸出SDDAT1保留1,0GPE0輸入輸出IISLRCK保留2022/7/1987GPFDAT
48、為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為8位7:0GPFUP端口F上拉寄存器,位7:0有意義。 0:對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1:無上拉功能初始化時,各個引腳都有上拉功能。注意: 當F口引腳配置為非輸入/輸出功能時,其寄存器中的值沒有意義。6、端口F寄存器及引腳配置Register Address R/W Description Reset Value GPFCON0 x56000050 R/W 端口F引腳配置寄存器 0 x0 GPFDAT 0 x56000054 R/W 端口F數(shù)據(jù)寄存器- GPFUP0 x56000058 R/W 端口F上拉寄存器0 x0RESERVED0 x5600005C- 端口F保留寄存
49、器-2022/7/1988端口F引腳配置寄存器位號位 名位 值0001101115,14GPF7輸入輸出EINT7保留13,12GPF6輸入輸出EINT6保留11,10GPF5輸入輸出EINT5保留9,8GPF4輸入輸出EINT4保留7,6GPF3輸入輸出EINT3保留5,4GPF2輸入輸出EINT2保留3,2GPF1輸入輸出EINT1保留1,0GPF0輸入輸出EINT0保留2022/7/1989GPGDAT為準備輸出或輸入的數(shù)據(jù)其值為16位15:0GPGUP端口G上拉寄存器,位15:0有意義。 0:對應(yīng)引腳設(shè)置為上拉1:無上拉功能初始化時,15:11引腳無上拉功能,其它引腳有。注意: 當G口引腳配置為非輸入/輸出功能時,其寄存器中
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