第5章S3C44B0X接口電路設(shè)計(jì)與編程.ppt

1、第 5 章 S3C44B0X接口電路設(shè)計(jì)與編程,前面了解S3C44B0X的硬件結(jié)構(gòu)，這里我們研究一下它的電路設(shè)計(jì)及編程方法，更深入地解析S3C44B0X的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)也了解了基于EV44B0II開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)思想。,本章主要介紹：, EV44B0II開(kāi)發(fā)板的存儲(chǔ)和I/O地址空間分布 Boot loader在存儲(chǔ)地址空間的分布情況。 電源時(shí)鐘復(fù)位電路、Boot FLASH 接口電路、SDRAM接口電路、網(wǎng)絡(luò)USB及IIS接口電路、鍵盤(pán)數(shù)碼管接口電路、LCD接口電路、觸摸屏接口電路、串行口接口電路、IIC接口電路和A/D等接口電路等的設(shè)計(jì)及編程等。,5.1 MICETEK EV44B0II開(kāi)發(fā)

2、板簡(jiǎn)介,EV44B0II 是一個(gè)適用用于手持設(shè)備和一般應(yīng)用的S3C44B0X處理器的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 它包括S3C44B0X處理器、8位LCD連接器和觸摸屏接口、10MHz外部時(shí)鐘、1M16位的Flash、4M16位的SDRAM、2個(gè)RS232串行口、1個(gè)JTAG接口、1個(gè)并行調(diào)試接口、1個(gè)RTC、1個(gè)IIC EEPROM、一個(gè)10/100MB網(wǎng)絡(luò)接口、一個(gè)USB接口、一個(gè)具有揚(yáng)聲器和麥克的音頻接口、一位8段碼顯示器、1個(gè)44鍵盤(pán)、特殊功能引腳和總線擴(kuò)展接口。如圖5-1所示,5.1.1 存儲(chǔ)地址空間分配,EV44B0II有6個(gè)ROM/SRAM bank和2個(gè)ROM/SRAM/SDRAM bank，S

3、3C44B0X 可以控制總線寬度和存取時(shí)間，存取時(shí)間由BANKCON07，總線寬度由BWSCON配置。bank0作為boot ROM啟動(dòng)存儲(chǔ)器，它的總線寬度由OM1:0控制，存儲(chǔ)器大小端控制由ENDIAN控制，如圖5-2所示。存儲(chǔ)地址空間分布如圖5-3所示。,5.1.1 存儲(chǔ)地址空間分配,EV44B0II有6個(gè)ROM/SRAM bank和2個(gè)ROM/SRAM/SDRAM bank，S3C44B0X 可以控制總線寬度和存取時(shí)間，存取時(shí)間由BANKCON07，總線寬度由BWSCON配置。 bank0作為boot ROM啟動(dòng)存儲(chǔ)器，它的總線寬度由OM1:0控制，存儲(chǔ)器大小端控制由ENDIAN控制，如

4、圖5-2所示。存儲(chǔ)地址空間分布如圖5-3所示。,配置程序如下：,LDR r0, =SMRDATA LDMIA r0, r1-r13 LDR r0, =0 x01c80000 ; BWSCON Address STMIA r0, r1-r13 . SMRDATA: .word 0 x11110092 BWSCON .word 0 x00000600 GCS0, boot ROM .word 0 x00007FFC GCS1, Ethernet .word 0 x00007FFC GCS2, USB .word 0 x00007FFC GCS3, 8-SEG,.word 0 x00007FFC G

5、CS4, not use .word 0 x00007FFC GCS5, not use .word 0 x00018000 GCS6 SDRAM(Trcd=2,SCAN=8) .word 0 x00018000 GCS7 SDRAM(Trcd=2,SCAN=8) .word 0 x00820591 Refresh(REFEN=1,TREFMD=0, Trp=3.5(D)or4(SD), Trc=5(S), Tchr=3(D), Ref CNT) .word 0 x16 Bank size, 32MB/32MB .word 0 x20 MRSR 6(CL=2) .word 0 x20 MRSR

6、 7(CL=2),參數(shù)說(shuō)明如表5-1所示,5.1.2 I/O口配置,PAPG端口引腳配置如表5-2所示，其中TP表示觸摸屏，key表示鍵盤(pán),I/O端口初始化程序如下：,void Port_Init(void) rPCONA=0 x1ff; rPDATA=0 x0; rPCONB=0 x1Cf; rPDATC=0 x8400; rPCONC=0 x5F5FFFFF; rPUPC=0 x33ff; rPCOND=0 xaaaa; rPUPD=0 xff; rPCONE=0 x2552b;,rPUPE=0 x0; rPDATE=0X60; rPCONF=0 x2A; rPUPF=0 x0; rPDA

7、TG=0 x0; rPCONG=0 x55FF; rPUPG=0 x0; rSPUCR=0 x7; /上拉禁止。 rEXTINT=0 x22222022; / EINT7EINT0下降沿觸發(fā)。 ,5.1.3 電源、時(shí)鐘及復(fù)位電路,1.電源 EV44B0II系統(tǒng)采用DC 3.3V(最少850mA)供電，3.3V給MCU的I /O接口供電，3.3V經(jīng)穩(wěn)壓芯片產(chǎn)生一個(gè)2.5V電壓給ARM內(nèi)核供電。 2.時(shí)鐘 系統(tǒng)時(shí)鐘源可以由晶體和外部時(shí)鐘提供，它的選擇控制由OM3:2(在nRESET上升沿鎖定)來(lái)決定。本系統(tǒng)采用10MHz晶體作為時(shí)鐘源，OM3:2=00 EXTCLK=VDD如圖5-4所示。,3.復(fù)

8、位 nRESET至少保持5個(gè)時(shí)鐘的低電平，當(dāng)nRESET為高電平時(shí)，處理器進(jìn)行初始化操作。,5.1.4 MBL(Micetek Boot Loader)介紹,MBL是駐留在EV44B0II板的一段小程序， 約80KB。 它可以打通EV44B0II板的通訊端口，如：Ethernet以太網(wǎng)口、USB口和串口，使板可以直接與PC機(jī)相連，從而達(dá)到下載和調(diào)試uClinux或其他應(yīng)用程序。 它駐留在低2MB的FLASH中，如圖5-5所示。,在上電復(fù)位時(shí)，F(xiàn)lash的基址是0 x0。所以MBL就會(huì)立刻被啟動(dòng)運(yùn)行。 在啟動(dòng)后，MBL把自己的代碼拷貝到板子上SDRAM中，其他空間(約7M Bytes)可以用來(lái)下

9、載Linux Image文件或其他應(yīng)用程序，這些程序下載到SDRAM中的默認(rèn)地址是0 x0c008000。如圖5-6所示。,5. 2 存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)及編程,EV44B0II存儲(chǔ)系統(tǒng)包括一片1M16位的FLASH(29LV160TE)和一片4M16位的SDRAM(KM416S4020B)。,5.2.1 BOOT FLASH電路及編程,1.電路 FLASH連接電路如圖 5-7 所示，處理器通過(guò)片選nGCS0與片外FLASH芯片連接。 由于是16位的FLASH，所以用CPU的地址線A1A20來(lái)分別與FLASH的地址線A0A19連接。 Flash的地址空間為0 x000000000 x00200000

10、。,HY29LV160是HYUNDAI公司生產(chǎn)的Flash存儲(chǔ)器，其主要特點(diǎn)有： 3 V單電源供電，可使內(nèi)部產(chǎn)生高電壓進(jìn)行編程和擦除操作； 支持JEDEC單電源Flash存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)和CFMI（Common Flash Memory Interface）特性； 只需向其命令寄存器寫(xiě)入標(biāo)準(zhǔn)的微處理器指令，具體編程、擦除操作由內(nèi)部嵌入的算法實(shí)現(xiàn)，并且可以通過(guò)查詢特定的引腳或數(shù)據(jù)線監(jiān)控操作是否完成； 可以對(duì)任一扇區(qū)進(jìn)行讀、寫(xiě)或擦除操作，而不影響其它部分的數(shù)據(jù)。,HY29LV160操作編程命令包括讀、擦除、編程和復(fù)位等命令，如表5-3 所示。,2. 29LV160TE芯片擦除,29LV160TE芯片具有

11、3種擦除方式:整片擦除、扇區(qū)擦除和快擦除。主要來(lái)看進(jìn)行扇區(qū)擦除。 參考表5-3扇區(qū)擦除的操作流程，由此我們得到扇區(qū)擦除子程序的主體如下：,void F29LV160_EraseSector(int targetAddr) Uart_Printf(Sector Erase is started!n); _RESET( ); /芯片復(fù)位 _WR(0 x555,0 xaa); _WR(0 x2aa,0 x55); _WR(0 x555,0 x80); _WR(0 x555,0 xaa); _WR(0 x2aa,0 x55); _WR(BADDR2WADDR(targetAddr),0 x30); _

12、WAIT( ); /等待擦除結(jié)束 _RESET( ); /芯片復(fù)位 ,其中 _WR(addr,data)是寫(xiě)入一個(gè)字函數(shù)。addr 為寫(xiě)入數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址，由于 data 為 16 位字而不是字節(jié)，addr 也是字地址。對(duì)處理器而言地址是以字節(jié)為單位的，因此，addr 必須加以調(diào)整，左移 1 位。 _ WR(addr,data) 函數(shù)： #define _WR(addr,data)*(U16 *)(addr1),3. 編程寫(xiě)入,整片擦除之后，就能夠在 flash 的任意地址中進(jìn)行寫(xiě)入操作了。參考表5-3，得到字寫(xiě)入子程序的主體如下：,int F29LV160_ProgFlash(U32 real

13、Addr,U16 data) volatile U16 *tempPt; int temp,count=0; tempPt=(volatile U16 *)realAddr; _WR(0 x555,0 xaa); _WR(0 x2aa,0 x55); _WR(0 x555,0 xa0); *tempPt=data; return _WAIT( ); ,在寫(xiě)入操作的最后，有一個(gè)判斷寫(xiě)入是否完成的_WAIT()的過(guò)程。 在這里我們采用 Toggle bit（翻轉(zhuǎn)位）的方法檢測(cè) DQ6 腳的輸出，若翻轉(zhuǎn)停止則表示寫(xiě)入完成：,int _WAIT(void) /檢測(cè)DQ6輸出是否停止翻轉(zhuǎn) volatil

14、e U16 flashStatus,old; old=*(volatile U16 *)0 x0); while(1) flashStatus=*(volatile U16 *)0 x0); if( (old,if( flashStatus 詳細(xì)程序參見(jiàn)EV44B0II實(shí)驗(yàn)程序。,5.2.2 SDRAM電路設(shè)計(jì)及編程,1.電路,SDRAM連接電路如圖5-8所示，SDRAM分成4個(gè)Bank，每個(gè)Bank的容量為1Ml6位。 Bank的地址由BAl、BAO決定，00對(duì)應(yīng)Bank0，01對(duì)應(yīng)Bankl，10對(duì)應(yīng)Bank2，11對(duì)應(yīng)Bank3。 在每個(gè)Bank中，分別用行地址脈沖選通RAS和列地址脈沖

15、選通CAS進(jìn)行尋址。 SDRAM由MCU專用SDRAM片選信號(hào)nSCS0選通，地址空間為0 x0C0000000 x0C800000。,2. 編程,對(duì)特定地址的寫(xiě)入和讀出操作： #define _WR(addr,data)*(U16 *)(addr1)=(U16)data #define _RD(addr)( *(U16 *)(addr1) ),5.3網(wǎng)絡(luò)、USB和IIS電路設(shè)計(jì)及編程,5.3.1 網(wǎng)絡(luò)接口,SMSC9113同時(shí)具備MAC層和PHY物理接口功能芯片，它使用中斷通知S3C44B0X數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 S3C44b0X是使用nGCS1和數(shù)據(jù)地址線訪問(wèn)SMSC9113的內(nèi)部寄存器和緩

16、沖區(qū)。 TS6121是隔離變壓器,板上的LEDA和LEDB指示燈分別表示100M鏈路正常和網(wǎng)絡(luò)接收發(fā)送，EV44B0II以太網(wǎng)部分的邏輯如圖5-9所示。,5.3.2 USB電路,USB 接口電路如圖5-10所示。,5.3.3 IIS電路設(shè)計(jì)及編程,1. 電路接口,IIS即音頻數(shù)據(jù)接口，它是SONY、PHILIPS等電子巨頭共同推出的接口標(biāo)準(zhǔn)。 IIS接口電路如圖5-11所示。,該系統(tǒng)把IIS接口與PHILIPS公司的UDAl341TS音頻數(shù)字信號(hào)編譯碼器相連接，得到MICROPHONE音頻輸入通道和SPEAKER音頻輸出通道。 UDAl341TS可把立體聲模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，同樣也能把數(shù)字

17、信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并可用PGA(可編程增益控制)、AGC(自動(dòng)增益控制)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理。 對(duì)于數(shù)字信號(hào)，該芯片提供了DSP數(shù)字音頻處理功能。在實(shí)際中，UDAl341TS可廣泛應(yīng)用于MD、CD、NoteBook、PC和數(shù)碼攝像機(jī)等。,S3C44B0X的IIS接口可與UDAl341TS的BCK、WS、DATAI、DATAO和SYSCLK相連。 對(duì)于UDAl341TS的L3總線，它是該芯片工作于微控制器輸入模式時(shí)使用的，它包括L3DATA、L3MODE和L3CLOCK共3根接線，它們分別表示為微處理器接口數(shù)據(jù)線、微處理器接口模式線和微處理器接口時(shí)鐘線。 通過(guò)這個(gè)接口，微處理器能夠?qū)DAl34

18、1TS中的數(shù)字音頻處理參數(shù)和系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行配置。 但是S3C44B0X中沒(méi)有設(shè)該專用接口，可通過(guò)通用I/O口進(jìn)行擴(kuò)展。,2. 編程,IISInit( )是初始化IIS接口函數(shù)， Playwave( )是播放wav文件函數(shù)。 分別介紹如下：,(1) 初始化IIS接口,void IISInit(void) rPCONE=(rPCONE /初始化UDA1341芯片 ,(2) UDA1341TS初始化,void Init1341() /配置與L3接口相連的I/O口 rPCONA=0 x1ff; /設(shè)置PA9為輸出，PA9連接L3D rPCONB=0 x7CF; /設(shè)置連接L3M的PB5和連接L3C的

19、PB4端口 rPDATB=L3M | L3C; /設(shè)置起始L3M和L3C輸出高電平 /通過(guò)L3總線初始化1341芯片,_WrL3Addr(0 x14+2);/寫(xiě)狀態(tài)地址000101x=10 _WrL3Data(0 x60,0);/0,1,10,000,0復(fù)位，256fs,無(wú) 直流濾波器，IIS _WrL3Addr(ox14+2);/寫(xiě)狀態(tài)地址000101xx+10 _WrL3Data(0 x20,0);/0,0,10,000,0無(wú)復(fù)位，256fs,無(wú)直流濾波器，IIS _WrL3Addr(0 x14+2);/寫(xiě)狀態(tài)地址000101xx+10 _WrL3Data(0 x81,0);/1,0,0,

20、0,0,0,11 OGS=0,IGS=0,ADC_NI /DAC_NI,sngl speed,AonDon _WrL3Addr(0 x14+0);/寫(xiě)DATA0地址000101xx+10 _WrL3Data(0 x0A,0); ,其中_WrL3Addr(U8 data)是通過(guò)L3總線接口寫(xiě)控制數(shù)據(jù)地址（data）到1341芯片； _WrL3Data(U8 data,int halt)是通過(guò)L3總線接口寫(xiě)控制數(shù)據(jù)（data和停止操作）到1341芯片。,(3) 播放wav聲音文件函數(shù),Playwave( )程序運(yùn)行前須將wav文件下載到指定RAM區(qū)域，地址為0 xC030000。,void Playwave( ) int sound_len,i; unsigned short* pWavFile; pWavFile=(unsigned short *)0 xC030000; /wav文件數(shù)據(jù)地址 rINTMOD=0 x0; /使能中斷 rINTCON=0 x1; pISR_BDMA0=(unsigned)BDMA0_Done; /