【文章內(nèi)容簡介】 （ n G C S1 ） SRO M （ n G C S2 ） SRO M （ n G C S3 ） SRO M （ n G C S4 ） SRO M （ n G C S5 ） SRO M/ D RA M/ SD RA M （ n G CS6 ） SRO M/ D RA M/ SD RA M （ N g cs 7 ） 0x1000_0000 0x0 e 00_0000 0 x 0 c0 0 _ 0 0 0 0 0x0 e 00_0000 0x0800_0000 0x0600_0000 0x0400_0000 0x0 2 00_0000 0 x 0 1 c0 _ 0 0 0 0 0x0 0 00_0000 49 系統(tǒng)的存儲空間分配 ? Bank0:兩片 512KFlash，放置系統(tǒng)引導(dǎo)程序，系統(tǒng)上電復(fù)位后， PC指針自動指向 Bank0的第一個單元，進行系統(tǒng)自舉。 ? Bank1： K9F2808（三星 16Mbyte Flash），非線性尋址。具體的時序可以參考 K9F2808的 datasheet ? Bank2： USBN9603。 USB設(shè)備端接口芯片，占用系統(tǒng)外部中斷 0。 8位數(shù)據(jù)總線。 ? Bank Bank4未接設(shè)備?？梢怨U展使用 ? Bank5： RTL8019AS， ISA總線兼容的 10M以太網(wǎng)（ PHY＋ MAC層）控制芯片。占用系統(tǒng)外部中斷 1， 16位數(shù)據(jù)總線 50 ? Bank6： SDRAM，起始地址為 0xC000000。在 SDRAM中，前 512Kbyte的空間劃分出來，作為系統(tǒng)的 LCD顯示緩沖區(qū)使用（更新其中的數(shù)據(jù)，就可以更新 LCD的顯示）。系統(tǒng)的程序存儲空間從 0xC080000開始。也就是，引導(dǎo)系統(tǒng)的時候，需要把 0xC080000開始的地址空間，把 PC指針指向 0xC080000。 ? Bank7：未使用?？梢詳U展另一片 SDRAM，或者其他的外設(shè)。 ? 系統(tǒng)的同步串行口（ SIO），連接著觸摸屏控制芯片 FM7843（與ADS7843完全兼容）。在同步串行口上，還可以擴展其他的芯片?？?IO口控制設(shè)備的片選信號（ CS）來防止設(shè)備的沖突。 ? 注：系統(tǒng)的擴展接口上， A0的標(biāo)號，連接在 S3C44B0X的 ADDR1上，后面的地址依次向后錯位。 51 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 6 基于 ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 存儲器接口設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計 I/O接口設(shè)計 人機交互接口設(shè)計 其它通訊接口設(shè)計 52 S3C44B0X與 FLASH的連接（ Half Word方式） 53 ? 使用 Bank0上的兩片 512Kb 2來放置系統(tǒng) BIOS，系統(tǒng)上電以后，PC指針自動指向 Bank0的第一個單元，開始進行系統(tǒng)自舉。系統(tǒng)自舉完成以后，便從硬盤中將系統(tǒng)文件和用戶應(yīng)用程序復(fù)制到SDRAM內(nèi)存中執(zhí)行。 ? Bank1上接 16M非線性 Flash，當(dāng)做系統(tǒng)硬盤使用，可以構(gòu)造文件系統(tǒng)，存放海量數(shù)據(jù)。 ? 用 SDRAM當(dāng)作系統(tǒng)內(nèi)存，只有 Bank6/Bank7能支持 SDRAM，所以將SDRAM接在 Bank6上。如果同時使用 Bank6/Bank7，則要求連接相同容量的存儲器，而且其地址空間在物理上是連續(xù)的。 存儲器接口設(shè)計 54 關(guān)于 BOOT ROM ? Bank0：系統(tǒng)的啟動 ROM（ Flash Rom）。在系統(tǒng)復(fù)位的時候，處理器的 PC（程序計數(shù)器）指針指向 0x0地址。在 Bank0的起始地址的程序，就是系統(tǒng)的初始化程序。此程序的主要任務(wù)是： 管理處理器的中斷服務(wù)程序 ? 處理器的中斷是從 0x0地址開始，引導(dǎo) ROM負(fù)責(zé)把這一部分的中斷映射到另一個區(qū)域，以便系統(tǒng)處理。具體的做法，可以參考。（這部分代碼是三星主頁可以提供，它把系統(tǒng)的中斷，映射到了不同的指針?biāo)赶虻牡刂房臻g（主要就是系統(tǒng) RAM的空間））。 55 初始化硬件平臺，配置其他的 Bank ? S3C44B0X的 Bank0是通過外部的一個管腳提供的上拉、下拉電阻來配置的。主要包括：數(shù)據(jù)位數(shù)（ 8位、 16位、 32位），數(shù)據(jù)格式（大端、小端）。而其他的 Bank的配置，以及讀寫周期等信息是靠Bank0內(nèi)部的代碼配置相應(yīng)的寄存器來實現(xiàn)的。同時，系統(tǒng)的引導(dǎo)Rom也負(fù)責(zé)配置系統(tǒng)的其他的一些寄存器，比如，系統(tǒng)的 PLL（鎖頻環(huán)）配置，系統(tǒng)的 IO口等一些端口功能的配置等等。 56 系統(tǒng)自動檢測 ? 引導(dǎo) Rom負(fù)責(zé)檢測系統(tǒng)的啟動所必須的外設(shè)是否正常。主要是系統(tǒng)的 SDRAM的檢測。 系統(tǒng)的軟件設(shè)置，更新系統(tǒng)（ ） ? 用戶可以在系統(tǒng)啟動的時候，按任意鍵，進入系統(tǒng)的軟件設(shè)置狀態(tài)。通過引導(dǎo) Rom設(shè)置或者查看系統(tǒng)的一些軟件信息。包括：通過開啟 USB端口；更新系統(tǒng)文件 ； LCD顯示測試；演示程序的裝載測試；鍵盤測試；觸摸屏的坐標(biāo)校準(zhǔn)；觸摸屏測試；以太網(wǎng)地址的設(shè)置等 57 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 6 基于 ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 存儲器接口設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計 I/O接口設(shè)計 人機交互接口設(shè)計 其它通訊接口設(shè)計 58 嵌入式開發(fā)板與 PC機的串行通訊 嵌入式開發(fā)板和 PC機的通訊電纜可以按照如圖所示的方式連接。 P C235235R S 2 3 2串 行 接 口R S 2 3 2串 行 接 口嵌 入 式開 發(fā) 板59 I/O接口設(shè)計 I/O接口電路也簡稱接口電路。它是主機和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主機和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。設(shè)置接口電路的必要性： a)解決 CPU和外圍設(shè)備之間的時序配合和通信聯(lián)絡(luò)問題。 b)解決 CPU和外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和匹配問題。 c)解決 CPU的負(fù)載能力和外圍設(shè)備端口選擇問題。 60 I/O接口的編址方式 1） I/O接口獨立編址： ? 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。 2） I/O接口與存儲器統(tǒng)一編址方式： ? 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(dāng)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。 61 兩種編址方式有各自的優(yōu)缺點 1）獨立編址方式： ? 主要優(yōu)點：內(nèi)存地址空間與 I/O接口地址空間分開，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。 2）統(tǒng)一編址方式 ? 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。 62 S3C44B0X的 I/O接口 ? ARM系統(tǒng)完成 I/O功能的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用存儲器映射 I/O。這種方法使用特定的存儲器地址。當(dāng)從這些地址加載或向這些地址存儲時，它們提供 I/O功能。典型情況下，從存儲器映射 I/O地址加載用于輸入，而向存儲器映射 I/O地址存儲用于輸出。 ? S3C44B0X有 71 個多功能輸入 \輸出管腳，構(gòu)成了 7個 I/O接口： ? 兩個 9位的輸入 /輸出接口（ E和 F） ? 兩個 8位的輸入 /輸出接口（ D和 G） ? 一個 16位的輸入 /輸出接口（ C） ? 一個 10位的輸出接口（ A） ? 一個 11位的輸出接口（ B） 63 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 6 基于 ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 存儲器接口設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計 I/O接口設(shè)計 人機交互接口設(shè)計 其它通訊接口設(shè)計 64 鍵盤接口設(shè)計 ? 鍵盤模塊鍵盤可能用來輸入數(shù)字型數(shù)據(jù)或者選擇控制設(shè)備的操作模式。 ? 鍵盤有兩種方案：一是采用現(xiàn)有的一些芯片實現(xiàn)鍵盤掃描；再就是用軟件實現(xiàn)鍵盤掃描。嵌入式控制器的功能很強，可能允分利用這一資源。 65 一個瞬時接觸開關(guān)（ 按鈕 ） 放置在每一行與線一列的交叉點 。 矩陣所需的鍵的數(shù)目顯然根據(jù)應(yīng)用程序而不同 。 每一行由一個輸出端口的一位驅(qū)動， 而每一列由一個電阻器上拉且供給輸入端口一位。 + 5 V1 2 34 5 67 89B 1B 2B 3B 1B 2B 3行（ 輸 出 端 口 ）列（ 輸 入 端 口 ）鍵盤掃描陣列 66 鍵盤掃描過程就是讓微處理器按有規(guī)律的時間間隔查看鍵盤矩陣，以確定是否有鍵被按下。每個鍵被分配一個稱為掃描碼的唯一標(biāo)識符。應(yīng)用程序利用該掃描碼，根據(jù)按下的鍵來判定應(yīng)該采取什么行動。 ? 消抖算法： ? 組合鍵處理 鍵盤掃描方法 67 //得到按鍵的掃描碼，格式為 0xXYZW U16 GetScanKey() { U16 key。 U8 i,temp。 for(i=1。i0x10。i=1){ //I/O口送出數(shù)據(jù) rPDATD|=0xf。 rPDATDamp。=~i。 key=4。 OSTimeDly(1)。//操作系統(tǒng)延時 temp=rPDATD。 key|=(temp4)。 } return key。} 鍵盤掃描程序 68 LCD接口設(shè)計 LCD顯示模塊 液晶顯示是一種被動的顯示，它不能發(fā)光，只能使用周圍環(huán)境的光。它顯示圖案或字符只需很小能量。液晶顯示所用的液晶材料是一