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1、第4章 ARM嵌入式處理器,4.1 ARM微處理器的概述 4.2 S3C44B0X 處理器 4.3 PXA25x/PXA27x處理器,4.1 ARM微處理器的概述,分類和特點 處理器數據手冊 處理器典型內部模塊,,一.分類和特點 ARM微處理器的生產要經過兩個環(huán)節(jié)： ARM公司提供內核的IP（即知識產權）授權 半導體公司購買內核的使用權，進行擴展，制作成芯片（處理器）,在通用的ARM處理器領域，主要使用的內核有以下幾種： ARM7TDMI(-s) ARM720T ARM920T Xscale （詳見P80）,按照應用領域，目前廣泛流行的ARM處理器主要用于以下幾種應用中： 控制類芯片 應用處理
2、器 數字處理器 消費類嵌入式芯片 安全芯片,1 控制類芯片 面向深度嵌入式設備 同一系列多品種 高級中斷控制器 片內的存儲器 無MMU 具有工業(yè)級性能,從宏觀上考慮，各種處理器在MCU的應用領域中的優(yōu)劣主要體現在三方面： 1、處理器的性價比 2、開發(fā)成本（詳見P84表4-3） 3、維護以及向后兼容性,,2 應用處理器 具有MMU 支持SDRAM 具有LCD控制器 具有DMA 高級應用處理器具有更強大的運算能力，一般為ARMv5E以上的版本。 與控制類芯片的主要區(qū)別為運算能力。,3. 數字信號處理 （使用協(xié)處理器和DSP等方式提高運算能力） 4. 消費類電子的嵌入式芯片 （較強的專業(yè)性） 5.
3、安全芯片 （SecurCore內核）,處理器的數據手冊,數據手冊（Datasheet）包含的主要內容： 處理器特點概述 處理器的功能結構及其框圖 處理器的封裝形式和引腳排列 處理器各個功能模塊介紹 處理器的電氣特性 處理器的機械特性,處理器中需要關注的基本內容： 功能結構框圖 處理器地址空間（memory map） 可擴展的內存類型,處理器典型內部模塊,內存控制單元（Memory Controller） 中斷控制單元（Interrupt Controller） GPIO（輸入輸出端口） 定時器（Timer） UART（通用-串行收發(fā)機） 見P88總結,4.2 S3C44B0X 處理器,S3C4
4、4B0X概述 S3C44B0X處理器組成與框圖 ARM7TDMI核心 S3C44B0X重點部件特點,,S3C44B0X概述,S3C44B0X采用ARM7TDMI內核，最大速度可以達66MHZ。 S3C44B0X主要提供了以下集成的器件： 8KB Cache 外部存儲控制器 LCD控制器 4個DMA 2個通用串行總線 一個多主IIC 一個IIS 5通道的PWM定時器 一個內部定時器 71個GPIO 8個外部中斷 實時時鐘 8通道10位ADC,,相比同類型和價位的處理器，S3C44B0X有以下的優(yōu)點： 1、內部的Cache和寫緩沖 2、內存控制器支持SDRAM 3、外部內存引腳有片選信號 4、內部
5、4路DMA（2路橋梁DMA和2路主DMA） 5、LCD控制器,S3C44B0X處理器組成與框圖,,,,S3C44B0X處理器組成與框圖,,S3C44B0X的組成,見P92-P94,ARM7TDMI核心（p94）,,,,S3C44B0X地址空間（P97）,,,,S3C44B0X各部件的詳細介紹如下：,S3C44B0X中斷控制器,,,,ARM內核本身提供的異常只有8個，異常向量表如下： ResetEntry b ResetHandler b HandlerUndef b HandlerSWI b HandlerPabort b HandlerDabort b . b HandlerI
6、RQ b HandlerFIQ 見（P99）,S3C44B0X中斷控制器功能框圖（P103）,,,,,S3C44B0X GPIO（P104）,,,,S3C44B0X的一共有7個通用端口，共71位： A：10位輸出端口 B：11位輸出端口 C：16位輸入/輸出端口 D：8位輸入/輸出端口 E：9位輸入/輸出端口 F：9位輸入/輸出端口 G：8位輸入/輸出端口,S3C44B0X UART,,,,,,S3C44B0X UART的特性包括： 基于DMA或者中斷的 RxD0,TxD0,RxD1,TxD1 通道0支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFO 通道1支持IrDA 1.0 具有16位的 FI
7、FO 支持握手接收/發(fā)送 見p106-107,S3C44B0X定時器,,,,,,S3C44B0X PWM定時器的特性為: 6個基于中斷或者DMA方式PWM定時器 3個8位預分頻器、 5個5位除法器、 1個4位除法器 輸出坡形可編程的脈寬調制(PWM) 自動裝載或者一短脈沖模式 死區(qū)發(fā)生器 見p109,S3C44B0X的LCD控制器,見P113,4.3 PXA25x/PXA27x處理器,PXA處理器概述 PXA處理器組成與框圖 XScale核心,,PXA處理器概述,,,,,,PXA255處理器是PXA系列較早一款廣泛使用的處理器，其運算速度高達400MHz，采用Intel XScale架構（用于
8、多媒體），ARMv5E內核，外圍控制器眾多，具有高集成度高性能的特點，具有增強型DSP指令集。 PXA27x在PXA25x的基礎上又增了三大特性：Quick Capture（快速拍攝）、Wireless Speed Step（無線動態(tài)節(jié)能）和Wireless MMX（無線MMX指令）。,PXA處理器組成與框圖,,,,,,,,PXA255功能框圖（見p116）,PXA處理器組成與框圖,,,,,,,,PXA272功能框圖,見p118表4-16,PXA處理器組成與框圖,,,,,,,,Xscale核心（見p119）,PXA系統(tǒng)存儲器接口（見p121）,,,,,,,PXA2xx內存空間使用ARM處理
9、器所有32位地址（4G地址空間），包括以下內容： 靜態(tài)存儲器空間： 從地址0 x0000 0000開始的6個64M Static Memory空間； SDRAM的空間： 0 xA000 0000-0 xB000 0000的4個64M的SDRAM空間，在PXA27x設置1G模式后使用0 x8000 0000 -0 xC000 0000 的4個256M的SDRAM空間； 卡空間： 從地址0 x2000 0000 -0 x4000 0000的2個256M的卡空間； 內部寄存器空間： 0 x4000 0000- 0 x4C00 0000，分成外設（Peripherals）、LCD和存儲器控制（
10、Memory Ctl）三個部分。,PXA中斷控制器,,,,,,,,PXA2xx的中斷控制器控制所有的中斷源到處理器的入口，同時確定著所有中斷的第一級。它也用于確定是否由IRQ或者FIQ觸發(fā)中斷，或者屏蔽中斷。各個中斷可以設置為IRQ或者FIQ模式，而且FIQ的優(yōu)先級高于IRQ。,PXA UART控制器,,,,,,,,PXA2xx均具有3個通用異步接收/發(fā)送器： 全功能UART（FFUART） 藍牙UART（BEUART） 標準UART（STUART）,PXA LCD控制器,,,,,,,,PXA2xx的LCD控制器提供了對被動顯示模塊（DSTN，雙層超扭曲向列型液晶顯示屏幕）和主動顯示模塊（TF
11、T，薄膜晶體管）的支持。 PXA27x 的LCD控制器功能更為強大，支持一個基本層，兩個疊加層，一個為硬件光標層。,ARM處理器核簡介,ARM公司開發(fā)了很多系列的ARM處理器核，目前最新的系列已經是ARM11了，而ARM6核以及更早的系列已經很罕見了。目前應用比較廣泛的系列是：,ARM7,ARM9,ARM9E,ARM10,SecurCore,Xscale,ARM11,Cortex,ARM處理器內核結構,簡介,ARM7TDMI基于ARM體系結構V4版本，是目前低端的ARM核。具有廣泛的應用，其最顯著的應用為數字移動電話。,注意：“ARM核”并不是芯片，ARM核與其它部件如RAM、ROM、片內外設組合在一起才能構成現實的芯片。,簡介,ARM7TDMI支持32位尋址范圍，并彌補了ARM6不能在低于5V電源電壓下工作的不足。ARM7TDMI的后綴意義為：,,,,,,三級流水線,ARM7TDMI處理器使用流水線來增加處理器指令流的速度。這樣可使幾個操作同時進行，并使處理和存儲器系統(tǒng)連續(xù)操作，能提供0.9MIPS/MHz的指令執(zhí)行速度。 ARM7TDMI的流水線分3級，分別為： 取指譯碼執(zhí)行,結束,
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