【正文】
目錄摘要 …………………………………………………………………2Abstract………………………………………………………………3第一章 引言 ………………………………………………………4第二章 S3C44B0X控制器介紹………………………………………6 S3C44B0X控制器管腳………………………………………6 Samsung S3C44B0X介紹……………………………………8第三章 ARM開發(fā)工具簡介 ………………………………………12 ARM開發(fā)工具綜述…………………………………………12 ARM STD安裝和應(yīng)用………………………………………13第四章 S3C44B0X內(nèi)部資源編程 …………………………………20 LED顯示……………………………………………………20……………………………………………………23 數(shù)碼管顯示…………………………………………………24 中斷控制……………………………………………………25第五章 機器人的設(shè)計………………………………………………27 ……………………………………………………27 ……………………………………………………31 …………………………………………………………44第六章 展望…………………………………………………………45參考文獻摘要ARMT7TDMI是通用的32位RISC微處理器成員之一,在非常低的功耗和價格下提供了很高性能。Samsung S3C44B0X微處理器是三星公司專為手持設(shè)備和一般應(yīng)用提供的高性價比和高性能的微處理器解決方案。它使用ARM7TDMI核,工作在66MHZ。為了降低系統(tǒng)總成本,該芯片集成了8KB Cache、外部存儲器控制器、LCD控制器等,是一款高效的微處理器。關(guān)鍵詞:ARMT7TDMI 32位 微處理器 Samsung S3C44B0X 66MHZAbstractThe ARM7TDMI is a member of the Advanced RISC Machines (ARM) family of general purpose 32bit microprocessors, which offer very high performance for very low power consumption and price.SAMSUNG39。s S3C44B0X microprocessor is designed to provide a costeffective and high performance microcontroller solution for handheld devices and general applications. The S3C44B0X was developed using a ARM7TDMI core,up to 66MHZ。To reduce total system cost, S3C44B0X also provides the following: 8KB cache, optional internal SRAM, LCD controller and so on,which is a high performance microprocessors.Keywords: ARM7TDMI 32bit microprocessors S3C44B0X 66MHZ第一章 引言ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè),設(shè)計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領(lǐng)域,比如嵌入控制、消費、教育類、多媒體、DSP和移動式應(yīng)用等。ARM將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商,每個廠商得到的都是一套獨一無二的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。利用這種合伙關(guān)系,ARM很快成為許多全球性RISC標(biāo)準(zhǔn)的締造者。目前,總共有30家半導(dǎo)體公司與ARM簽訂了硬件技術(shù)使用許可協(xié)議,其中包括Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、菲利浦和國民半導(dǎo)體這樣的大公司。至于軟件系統(tǒng)的合伙人,則包括微軟、升陽和MRI等一系列知名公司。ARM架構(gòu)是面向低預(yù)算市場設(shè)計的第一款RISC微處理器。ARM提供一系列內(nèi)核、體系擴展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案。由于所有產(chǎn)品均采用一個通用的軟件體系,所以相同的軟件可在所有產(chǎn)品中運行(理論上如此)。典型的產(chǎn)品如下。①CPU內(nèi)核ARM7:小型、快速、低能耗、集成式RISC內(nèi)核,用于移動通信。 ARM7TDMI(Thumb):這是公司授權(quán)用戶最多的一項產(chǎn)品,將ARM7指令集同Thumb擴展組合在一起,以減少內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本。同時,它還利用嵌入式ICE調(diào)試技術(shù)來簡化系統(tǒng)設(shè)計,并用一個DSP增強擴展來改進性能。該產(chǎn)品的典型用途是數(shù)字蜂窩電話和硬盤驅(qū)動器。ARM9TDMI:采用5階段管道化ARM9內(nèi)核,同時配備Thumb擴展、調(diào)試和Harvard總線。在生產(chǎn)工藝相同的情況下,性能可達ARM7TDMI的兩倍之多。常用于連網(wǎng)和頂置盒。②體系擴展 Thumb:以16位系統(tǒng)的成本,提供32位RISC性能,特別注意的是它所需的內(nèi)存容量非常小。③嵌入式ICE調(diào)試由于集成了類似于ICE的CPU內(nèi)核調(diào)試技術(shù),所以原型設(shè)計和系統(tǒng)芯片的調(diào)試得到了極大的簡化。④微處理器ARM710系列,包括ARM7ARM710T、ARM720T和ARM740T:低價、低能耗、封裝式常規(guī)系統(tǒng)微型處理器,配有高速緩存(Cache)、內(nèi)存管理、寫緩沖和JTAG。廣泛應(yīng)用于手持式計算、數(shù)據(jù)通信和消費類多媒體。ARM940T、920T系列:低價、低能耗、高性能系統(tǒng)微處理器,配有Cache、內(nèi)存管理和寫緩沖。應(yīng)用于高級引擎管理、保安系統(tǒng)、頂置盒、便攜計算機和高檔打印機。StrongARM:性能很高、同時滿足常規(guī)應(yīng)用需要的一種微處理器技術(shù),與DEC聯(lián)合研制,后來授權(quán)給Intel。SA110處理器、SA1100 PDA系統(tǒng)芯片和SA1500多媒體處理器芯片均采用了這一技術(shù)。ARM7500和ARM7500FE:高度集成的單芯片RISC計算機,基于一個緩存式ARM7 32位內(nèi)核,擁有內(nèi)存和I/O控制器、3個DMA通道、片上視頻控制器和調(diào)色板以及立體聲端口。ARM7500FE則增加了一個浮點運算單元以及對EDO DRAM的支持。特別適合電視頂置盒和網(wǎng)絡(luò)計算機(NC)。Windows CE的Pocket PC只支持ARMWindows CE可支持多種嵌入式處理器,但基于Windows CE的Pocket PC則只支持ARM一種。微軟在對SHMIPS、ARM等嵌入式處理器做了評估后認為,ARM是一種性價比較好的選擇。由于目前ARM在手持設(shè)備市場占有90%以上的份額,只支持ARM,可以有效地縮短應(yīng)用程序開發(fā)與測試的時間,也降低了研發(fā)費用。由于ARM開放其處理器授權(quán),因此,用戶在市場上可以在多家整機廠商中進行選擇,從而保證了這一市場的競爭性。ARM微處理器的特點ARM微處理器的特點采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器一般具有如下特點:體積小、低功耗、低成本、高性能;支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集,能很好的兼容8位/16位器件;大量使用寄存器,指令執(zhí)行速度更快;大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成;尋址方式靈活簡單,執(zhí)行效率高;指令長度固定;。ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域到目前為止,ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域: 工業(yè)控制領(lǐng)域:作為32的RISC架構(gòu),基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額,同時也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴展,ARM微控制器的低功耗、高性價比,向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。無線通訊領(lǐng)域:目前已有超過85%的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù),ARM以其高性能和低成本,在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用:隨著寬帶技術(shù)的推廣,采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外,ARM在語音及視頻處理上行了優(yōu)化,并獲得廣泛支持,也對DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。消費類電子產(chǎn)品:ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中得到廣泛采用。成像和安全產(chǎn)品:現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機和打印機中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。除此以外,ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域,并會在將來取得更加廣泛的應(yīng)用。ARM運用和機器人設(shè)計ARM作為一項剛剛發(fā)展起來的新技術(shù),具有很強的發(fā)展力。由于是新生技術(shù),因此在高校中只有研究生才開設(shè)這門課程,或者研究生在做研究型工作。而在本科生中,由于各種原因,至今還沒有開設(shè)這門課程。因此,選擇這個題目,一方面是希望能夠在本科的學(xué)習(xí)階段學(xué)習(xí)這門新技術(shù),另一方面也是為以后在本科生開設(shè)這門課程做準(zhǔn)備——開發(fā)實驗系統(tǒng)。在現(xiàn)有的(實驗室擁有的設(shè)備)機器人的設(shè)計中,用的是摩托羅拉公司的68HC12單片機來進行開發(fā)的。因此該設(shè)計希望將S3C44B0X運用在機器人身上,利用S3C44B0X優(yōu)勢,結(jié)合開放源碼的UC/OS II操作系統(tǒng),開發(fā)出性能更高、可靠性更好的機器人。第二章S3C44B0X控制器介紹 S3C44B0X控制器管腳om[1:0]輸入: om[1:0]設(shè)置S3C44B0X在測試模式和確定nGCS0的總線寬度,邏輯電平在復(fù)位期間由這些管腳的上拉下拉電阻確定.ADDR[24:0]輸出: 地址總線輸出相應(yīng)段的存儲器地址.DATA[31:0]輸入輸出:數(shù)據(jù)總線,總線寬度可編程為8/16/32 位.nGCS[7:0]輸出:芯片選擇,.nWE輸出 :寫允許信號,指示當(dāng)前的總線周期為寫周期.nWBE[3:0]輸出: 寫字節(jié)允許信號.nBE[3:0]輸出:在使用SRAM情況下字節(jié)允許信號.nOE輸出 :讀允許信號,指示當(dāng)前的總線周期為讀周期.nXBREQ輸入: nXBREQ 總線控制請求信號,允許另一個總線控制器請求控制本地總線,nXBACK信號激活指示已經(jīng)得到總線控制權(quán)。nXBACK輸出:總線應(yīng)答信號。nWAIT輸入:nWAIT請求延長當(dāng)前的總線周期,只要nWAIT為低,當(dāng)前的總線周期不能完成。ENDIAN輸入:它確定數(shù)據(jù)類型是little endian還是big endian,邏輯電平在復(fù)位期間由該管腳的上拉下拉電阻確定.nRAS[1:0]輸出:行地址選通信號。nCAS[3:0]輸出:列地址選通信號。nSRAS輸出:SDRAM行地址選通信號。nSCAS輸出:SDRAM列地址選通信號。nSCS[1:0]輸出:SDRAM芯片選擇信號。DQM[3:0]輸出:SDRAM數(shù)據(jù)屏蔽信號。SCLK輸出:SDRAM時鐘信號。SCKE輸出:SDRAM時鐘允許信號。VD[7:0]輸出:LCD數(shù)據(jù)線,在驅(qū)動4位雙掃描的LCD時,VD[3:0]為上部顯示區(qū)數(shù)據(jù),VD[7:4]為下部顯示區(qū)數(shù)據(jù)。VFRAME輸出:LCD場信號,指示一幀的開始,在開始的第一行有效。VM輸出:VM極性變換信號,變化LCD行場掃描電壓的極性,可以每幀或可編程多少個VLINE信號打開。VLINE輸出:LCD行信號,在一行數(shù)據(jù)左移進LCD驅(qū)動器后有效。VCLK輸出:LCD點時鐘信號,數(shù)據(jù)在VCLK的上升沿發(fā)送,在下降沿被LCD驅(qū)動器采樣。TOUT[4:0]輸出:定時器輸出信號。TCLK輸入:外部時鐘信號輸入。EINT[7:0]輸入:外部中斷請求信號。nXDREQ[1:0]輸入:外部DMA請求信號。nXDACK[1:0]輸出:外部DMA應(yīng)答信號。RxD[1:0]輸入:UART接收數(shù)據(jù)輸入線。TxD[1:0]輸出:UART發(fā)送數(shù)據(jù)線。nCTS[1:0]輸入:UART清除發(fā)送輸入信號。nRTS[1:0]輸出:UART請求發(fā)送輸出信號。IICSDA輸入輸出:IIC總線數(shù)據(jù)線。IICSCL輸入輸出:IIC總線時鐘線。IISLRCK輸入輸出:IIS總線通道時鐘選擇信號線。IISDO輸出:IIS總線串行數(shù)據(jù)輸出信號。IISDI輸入:IIS總線串行數(shù)據(jù)輸入信號。IISCLK輸入輸出:IIS總線串行時鐘。CODECLK輸出:CODEC系統(tǒng)時鐘。SIORXD輸入:SIO接收數(shù)據(jù)輸入線。SIOTXD輸出:SIO發(fā)送數(shù)據(jù)線。SIOCK輸入輸出:SIO時鐘信號。SIORDY輸入輸出:當(dāng)SIO的DMA完成SIO操作時的握手信號。AIN[7:0] : ADC模擬信號輸入AREFT輸入:ADC頂參考電壓輸入。AREFB輸入:ADC底參考電壓輸入。AVCOM輸入:ADC公共參考電壓輸入。P[70:0]輸入輸出:通用I/O口(一些口只有輸出模式)。nRESET:復(fù)位信號,nRESET掛起程序,放S3C44B0X進復(fù)位狀態(tài)。在電源打開已經(jīng)穩(wěn)定時,nRESET必須保持低電平至少4個MCLK周期。OM[3:2]輸入:OM[3:2]確定時鐘模式。EXTCLK輸入:當(dāng)OM[3:2]選擇外部時鐘時的外部時鐘輸入信號線,不用時必須接高().XTAL0模擬輸入:系統(tǒng)時鐘內(nèi)部振蕩線路的晶體輸入腳。不用時必須接高().EXTAL0模擬輸出:系統(tǒng)時鐘內(nèi)部振蕩線路的晶體輸出腳,它是XTAL0的反轉(zhuǎn)輸出信號。不用時必須懸空。PLLCAP模擬輸入:接系統(tǒng)時鐘的環(huán)路濾波電容(700PF)。XTAL1模擬輸入:RTC時鐘的晶體輸入腳。EXTAL1模擬輸出:RTC時鐘的晶體輸出腳。它是XTAL1的反轉(zhuǎn)輸出信號。CLKout輸出:時鐘輸出信號.nTRST輸入:TAP控制器復(fù)位信號,nTRST在T