基于s3c2410的嵌入式系统硬件结构设计.ppt

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1、1,Part 5 基于S3C2410的硬件系统设计(一),1,3,2,4,S3C2410X简介 存储器接口设计 I/O接口设计 UART设计 IIC接口设计 中断接口 时钟和功耗管理 PWM定时器,5,6,看门狗定时器 日历时钟 DMA LCD控制器 A/D转换与触摸屏 USB接口 SPI,7,8,10,9,11,12,13,14,15,2,5.1 S3C2410X概述,主要内容 主要特性 系统结构 引脚信号,3,5.1 S3C2410X概述,S3C2410X是韩国三星公司推出的16/32位RISC微控制器，其CPU采用的是ARM920T内核，加上丰富的片内外设，为手持设备和其它应用，提供了低

2、价格、低功耗、高性能微控制器的解决方案。,4,主要特性 具有16KB指令Cache、 16KB数据Cache和存储器管理单元MMU。 外部存储器控制器，可扩展8组，每组128MB，总容量达1GB；支持从Nand flash存储器启动。 55个中断源，可以设定1个为快速中断，有24个外部中断，并且触发方式可以设定。 4通道的DMA，并且有外部请求引脚。 3个通道的UART，带有16字节的TX/RX FIFO，支持IrDA1.0功能。 具有2通道的SPI、1个通道的IIC串行总线接口和1个通道的IIS音频总线接口。 有2个USB主机总线的端口，1个USB设备总线的端口。 有4个具有PWM功能的16

3、位定时器和1个16位内部定时器。,芯片体系结构,5,芯片体系结构,主要特性 8通道的10位A/D转换器，最高速率可达500kB/s；提供有触摸屏接口。 具有117个通用I/O口和24通道的外部中断源。 兼容MMC的SD卡接口。 具有电源管理功能，可以使系统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作。 看门狗定时器。 具有日历功能的RTC。 有LCD控制器，支持4K色的STN和256K色的TFT，配置有DMA通道。 具有PLL功能的时钟发生器，时钟频率高达203MHz。 双电源系统：1.8/2.0V内核供电，3.3V存储器和I/O供电。,6,二、系统结构 主要由两大部分构成： ARM920T内

4、核片内外设。,7,1、ARM920T内核 由三部分：ARM9内核ARM9TDMI、32KB的Cache、MMU。,8,2、片内外设 分为高速外设和低速外设，分别用AHB总线和APB总线。,9,三、引脚信号 S3C微控制器是272-FBGA封装。 其信号可以分成: addr0-addr26、 Data0-data31、 GPA0-GPA22 GPB10、GPC15、 GPD15、GPE15、 GPF7、GPG15、 GPH10、EINT23、 nGCS0nGCS7、 AIN7、IIC、SPI、 OM0-OM3 等，大部分都是复用的,BACK,10,5.2 S3C2410X的存储器,主要内容 存储

5、器配置 存储器概述 控制寄存器 Flash及控制器 Flash控制器概述 控制器主要特性 控制器的寄存器 控制器的工作原理,11,5.2.1 S3C2410X的存储器配置,一、概 述 S3C2410X的存储器管理器提供访问外部存储器的所有控制信号：27位地址信号、32位数据信号、8个片选信号、以及读/写控制信号等。 S3C2410X的存储空间分成8组，最大容量是1GB，bank0-bank5为固定128MB，bank6和bank7的容量可编程改变，可以是2、4、8、16、32、64、128MB，并且bank7的开始地址与bank6的结束地址相连接，但是二者的容量必须相等。 bank0可以作为引

6、导ROM，其数据线宽只能是16位和32位，复位时由OM0、OM1引脚确定；其它存储器的数据线宽可以是8位、16位和32位。 S3C2410X的存储器格式，可以为大端格式，也可以为小端格式。,12,ARM9 内核,存储器 控制器,存储器,存储器及存储器映射I/O,ARM9定义了局部总线的接口时序,各芯片厂商制定了自己的接口时序,ARM9局部总线,一般在两者之间加入存储器控制器,13,14,二、存储器的控制寄存器 内存控制器为访问外部存储空间提供存储器控制信号， S3C2410X存储器控制器共有13个寄存器。,15,1、总线宽度和等待控制寄存器 back,STn：控制存储器组n的UB/LB引脚输出

7、信号。 1：使UB/LB与nBE3：0相连； 0：使UB/LB与nWBE3：0相连 WSn：使用/禁用存储器组n的WAIT状态 1：使能WAIT；0：禁止WAIT DWn：控制存储器组n的数据线宽 00：8位；01：16位；10：32位；11：保留,16,Tacs：设置nGCSn有效前地址的建立时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟周期 Tcos：设置nOE有效前片选信号的建立时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟周期 Tacc：访问周期 000：1个；001：2个；010：3个；011：4个时钟 100：6个：101：8个；110：10个；111：14个,

8、2、BANKn-存储器组控制寄存器（n=0-5）,17,Tcoh：nOE无效后片选信号的保持时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟 Tcah： nGCSn无效后地址信号的保持时间 00：0个；01：1个；10：2个；11：4个时钟 Tacp：页模式的访问周期 00：2个；01：3个；10：4个；11：6个时钟 PMC：页模式的配置，每次读写的数据数 00：1个；01：4个；10：8个；11：16个 注：00为通常模式。 注：紫色为某实验箱上的配置，其值为0 x0700,back,18,MT：设置存储器类型 00：ROM或者SRAM，3：0为Tacp和PMC； 11：SDRAM

9、， 3：0为Trcd和SCAN； 01、10：保留 Trcd：由行地址信号切换到列地址信号的延时时钟数 00：2个时钟；01：3个时钟；10：4个时钟 SCAN：列地址位数 00：8位；01：9位；10：10位,3、BANK6/7-存储器组6/7控制寄存器,back,19,REFEN：刷新控制。1：使能刷新；0：禁止刷新 TREFMD：刷新方式。1：自刷新0：自动刷新 Trp：设置SDRAM行刷新时间（时钟数） 00：2个时钟；01：3个；10：3个；11：4个时钟 Tsrc：设置SDRAM行操作时间（时钟数） 00：4个时钟；01：5个；10：6个；11：7个时钟 注： SDRAM的行周期=

10、 Trp + Tsrc。 Refresh_count：刷新计数值,4、REFRESH-刷新控制寄存器,20,Refresh_count：刷新计数器值 计算公式： 刷新周期=（211- Refresh_count+1）/HCLK 例子：设刷新周期=15.6s，HCLK=60MHz 则刷新计数器值=211+1-6015.6=1113 1113=0 x459=0b10001011001,back,21,高24位未用。 BURST_EN：ARM突发操作控制 0：禁止突发操作；1：可突发操作 SCKE_EN：SCKE使能控制SDRAM省电模式 0：关闭省电模式；1：使能省电模式 SCLK_EN：SCLK

11、省电控制，使其只在SDRAM访问周期内使能SCLK 0：SCLK一直有效；1：SCLK只在访问期间有效 BK76MAP：控制BANK6/7的大小及映射,5、BANKSIZE-BANK6/7组大小控制寄存器,22,BK76MAP：控制BANK6/7的大小及映射 100：2MB；101：4MB； 110：8MB 111：16MB； 000：32MB；001：64MB 010：128MB,back,23,WBL：突发写的长度。0：固定长度；1：保留 TM：测试模式。00：模式寄存器集；其它保留 CL：列地址反应时间 000：1个时钟；010：2个时钟； 011：3个时钟；其它保留 BT：猝发类型 0

12、：连续；1：保留 BL：猝发时间000：1个时钟；其它保留,6、MRSRB6/7-BANK6/7模式设置寄存器,24,head.s ENTRY(memsetup) movr1, #MEM_CTL_BASE adrlr2, mem_cfg_val addr3, r1, #52 1:ldrr4, r2, #4 strr4, r1, #4 cmpr1, r3 bne1b movpc, lr mem_cfg_val: .longvBWSCON .longvBANKCON0 .longvBANKCON1 .longvBANKCON2 .longvBANKCON3 .longvBANKCON4 .long

13、vBANKCON5 .longvBANKCON6 .longvBANKCON7 .longvREFRESH .longvBANKSIZE .longvMRSRB6 .longvMRSRB7,smdk2410.h /* initial values for DRAM */ #define MEM_CTL_BASE 0 x48000000 #define vBWSCON0 x22111110 #define vBANKCON00 x00000700 #define vBANKCON10 x00000700 #define vBANKCON20 x00000700 #define vBANKCON3

14、0 x00000700 #define vBANKCON40 x00000700 #define vBANKCON50 x00000700 #define vBANKCON60 x00018005 #define vBANKCON70 x00018005 #define vREFRESH0 x008e0459 #define vBANKSIZE0 xb2 #define vMRSRB60 x30 #define vMRSRB70 x30,VIVI For s3c2410中Bootloader之存储器初始化,25,；Tacc 10:8 存取周期 110 = 10 clocks 111 = 14

15、clocks,；Bank1,3 16位，其余32位,For 44b0 x中Bootloader之存储器初始化,26,5.2.2 Flash,FLASH存储器又称闪存，是一种可在线多次擦除的非易失性存储器，即掉电后数据不会丢失。FLASH存储器还具有体积小、功耗低、抗振性强等优点，是嵌入式系统的首选存储设备。 FLASH存储器主要分为两种，一种为NOR型FLASH，另一种为NAND型FLASH 。,一、概述,27,(1) 接口差别 NOR型FLASH采用的是SRAM接口，提供有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其片内的每一个字节； NAND型FLASH使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个

16、产品或厂商的方法可能各不相同。通常是采用8个引脚来传送控制、地址和数据信息。 (2) 读写的基本单位 NOR型FLASH操作是以“字”为基本单位； NAND型FLASH操作是以“页面”为基本单位，页的大小一般为512字节。 (3) 性能比较 NOR型FLASH的地址线和数据线是分开的，传输效率很高，程序可以在芯片内执行。NOR型的读速度比NAND型稍快一些； NAND型的写入速度比NOR型快很多(由于NAND型读写的基本单位为“页面”，所以对于小量数据的写入，总体速度要比NOR型慢)；,二、NOR型与NAND型FLASH的区别,28,(4) 容量和成本 NAND型FLASH具有极高的单元密度，

17、容量可以做得比较大，加上其生产过程更为简单，价格也就相应地降低了。 NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。 (5) 软件支持 在NOR型FLASH上运行代码不需要任何的软件支持，而在NAND型FLASH上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序MTD (Memory Technology Drivers)。NAND型和NOR型FLASH在进行写入和擦除操作时都需要MTD(说明，MTD已集成在FLASH芯片内部，它是对FLASH进行操作的接口)。,

18、29,这里以SST39VF160为例，介绍NOR型FLASH存储器的结构及操作。 SST39VF160是SST公司的CMOS多功能FLASH（MPF）器件，存储容量为2M字节，16位数据宽度(即一个字为2字节)，工作电压为2.73.6V。SST39VF160由SST特有的高性能SuperFlash技术制造而成，SuperFlash技术提供了固定的擦除和编程时间，与擦除/编程周期数无关。芯片管脚配置如下图所示。,三、NOR型Flash存储器,30,SST39VF160管脚描述,NOR型FLASH存储器采用的是SRAM接口，其地址线和数据线是分开的。,31,SST39VF160工作模式选择,32,

19、NOR型FLASH存储器容量越来越大，为了方便数据管理，将FLASH划分为块(Block)，每个块又分成扇区(Sector)。 SST39VF160的块大小为32K字，扇区大小为2K字。 读操作，可以对任何地址的任何字节进行，不受限制； 写操作，以字形式进行编程。编程前包含字的扇区必须完全擦除； 擦除操作，以扇区(2K)、块(32K)或全片为单位进行擦除。 擦除后数据变为0 xFF。,33,SST39VF160的存储器操作由命令来启动。命令通过标准微处理器写时序写入器件。,34,内部操作状态检测: SST39VFl60提供两种软件方式来检测内部操作是否完成。软件检测方式涉及两个状态位：利用数据

20、轮询特性Data Polling bit(DQ7)和跳转位特性Toggle bit(DQ6)。 在WE的上升沿，写入结束检测功能被使能，同时内部写入或擦除操作也被初始化。 这里只介绍Toggle bit方式。 在内部写入或擦除的过程中，任何对DQ6连续的读操作都会产生一个不断翻转的1和O。当内部写入或擦除完成时，DQ6位将停止翻转。,void Waitfor_endofprg(void)volatile unsigned int old_Status,now_Status；old_Status= * (volatile unsigned short *)0 x00)；/从任意地址读出数据whi

21、le(1) new_Status=*(volatile unsigned short*)0 x00)： /从同一地址读出数据 if(old_Status,150,void Test_Iic(void) unsigned int i,j; static U8 data256; Uart_Printf( IIC Test using AT24C02 n); rGPEUP |= 0 xc000; /Pull-up disable rGPECON |= 0 xa00000; /GPE15:IICSDA /GPE14:IICSCL rIICCON = (17) | (06) | (15) | (0 xf

22、); rIICADD = 0 x10; /2410 slave address = 7:1 rIICSTAT = 0 x10; /IIC bus data output /enable(Rx/Tx),151,Uart_Printf(Write test data into AT24C02(0-255)n); for(i=0;i256;i+) _Wr24C02(0 xa0,(U8)i,i); for(i=0;i256;i+) datai = 0; Uart_Printf(nRead test data from AT24C02n); for(i=0;i256;i+) _Rd24C02(0 xa0

23、,(U8)i,存储器地址,所写数据,存储器地址,存储数据,152,for(i=0;i16;i+) for(j=0;j16;j+) Uart_Printf(%2x ,datai*16+j); Uart_Printf(n); ,153,void _Wr24C02(U8 slvAddr,U8 addr,U8 data) rIICDS = slvAddr; /发送从设备地址 rIICSTAT = 0 xf0; /启动发送 while(rIICCON /清除中断状态.,154,while(rIICCON /等待结束生效 ,155,I2C写AT24C04程序 /* * name：Wr24C040 * fu

24、nc: Write data to 24C04O * para： slvAddr-chip slave address * addr:data address * data:data value */ void Wr24C040(U32 slvAddr，U32 addr，U8 data) iGetACK= 0; /*Send control byte*/ rIICDS = slvAddr； /0 xa0 rIICSTAT=0 xf0; /Master Tx，Start while(iGetACK=0);/wait ACK iGetACK=0； /* send address */ rIICDS

25、 = addr； rIICCON = 0 xaf; /resumes IIC operation while(iGetACK=O);/Wait ACK iGetACK=0； /* Send data */ rIICDS=data; rIICCON = 0 xaf; /resumes IIC operation while(iGetACK=0);/wait ACK iGetACK=0; /*end send*/ rIICSTAT = 0 xd0； rIICCON=0 xaf； DelayMs(5); ,中断服务程序： Void IICInt(void) rI_ISPC=BIT_IIC; iGET

26、ACK = 1; 第一行：必须在中断处理程序中对其服务标志位清0。方法为对某位写1便清除为0。,BACK,156,5.6 中断,主要内容 概述 结构与工作原理 寄存器 应用举例,157,一、概 述 S3C2410X中断控制器有55个中断源，对外提供24个外中断输入引脚，内部所有设备都有中断请求信号，例如DMA控制器、UART、IIC等等。 （55 Interrupt sources(One Watch dog timer, 5 timers, 9 UARTs, 24external interrupts, 4 DMA, 2 RTC, 2 ADC, 1 IIC,2 SPI, 1 SDI, 2 U

27、SB, 1 LCD, and 1 Battery Fault) S3C2410X的ARM920T内核有两个中断，IRQ中断和快速中断FIQ。 中断仲裁：当中断控制器接收到多个中断请求时，其内的优先级仲裁器裁决后向CPU发出优先级最高的中断请求信号或快速中断请求信号。,158,二、S3C2410X中断系统结构 1、中断系统结构 主要由中断源和控制寄存器两大部分构成，其寄存器主要有4种：模式、屏蔽、优先级、挂起（标志）寄存器等。,159,2、中断优先级仲裁器及工作原理,中断系统有6个分仲裁器和1个总仲裁器，每一个仲裁器可以处理6路中断。,160,三、中断控制器专用寄存器 有8个专用寄存器,161,

28、该寄存器也就是中断标志寄存器 各位：1：对应中断源有中断请求 0：对应中断源无中断请求 注意：必须在中断处理程序中对其标志位清0。其方法为写1.,1、SRCPND-中断源挂起（标志）寄存器 BACK,162,该寄存器是设置各中断源是FIQ中断还是IRQ中断 各位：1：对应中断源FIQ中断模式0：对应中断源IRQ中断模式 Note that only one interrupt source can be serviced in the FIQ mode in the interrupt controller (you should use the FIQ mode only for the u

29、rgent interrupt). Thus, only one bit of INTMOD can be set to 1.,2、INTMOD-中断模式寄存器,BACK,163,各位：1：屏蔽对应中断源 0：开放对应中断源,3、INTMSK-中断屏蔽寄存器,BACK,164,4、PRIORITY-中断优先级寄存器,ARB_SELn-n组优先级顺序控制位 00：REQ0, 1, 2, 3, 4, 5 01：REQ0, 2, 3, 4, 1, 5 10：REQ0, 3, 4, 1, 2, 5 11：REQ0, 4, 1, 2, 3, 5 Arbiter 5 group priority orde

30、r set 00 = REQ 1-2-3-4 01 = REQ 2-3-4-1 10 = REQ 3-4-1-2 11 = REQ 4-1-2-3 ARB_MODEn-n组优先级循环控制位 0：优先顺序固定不变 1：优先顺序循环，每响应一次中断，其顺序循环改变一次，但REQ0、REQ5位置不变。,BACK,165,各位：1：对应的中断源被响应，且正在执行中断服务 0：对应中断源未被响应 注意：必须在中断处理程序中对其服务标志位清0。方法为对某位写1便清除为0。 即在清除SRCPND中相应位后，要清除该寄存器相应位。,5、INTPND-中断服务（挂起）寄存器,BACK,166,该寄存器的偏移值指

31、示在INTPND中显示的中断源 说明：当在中断服务程序中对SRCPND、INTPND中的标志位清0时，该寄存器的对应位自动清0。,6、INTOFFSET-中断偏移寄存器,BACK,167,7、SUBSRCPND-子中断源请求标志寄存器,对有多个中断源的外设，显示其具体的中断请求 各位：1：对应的子中断源有请求 0：对应的子中断源无请求 注意：在中断服务程序中，需要对其置1的标志位清0。,BACK,168,8、INTSUBMSK-子中断源屏蔽寄存器,对有多个中断源的外设，对具体的中断源进行屏蔽 各位：1：屏蔽对应的子中断源 0：开放对应的子中断源,BACK,169,在2410init.s文件中与

32、的中断初始化部分 程序开始及中断入口 bResetHandler bHandlerUndef;handler for Undefined mode bHandlerSWI;handler for SWI interrupt bHandlerPabort;handler for PAbort bHandlerDabort;handler for DAbort b.;reserved bHandlerIRQ;handler for IRQ interrupt bHandlerFIQ;handler for FIQ interrupt 本段意义：利用后面定义的宏来展开上面各行，使其进入它们所对应的中

33、断服务子程序。,中断举例,170,LTORG ;声明一个数据缓冲池的开始 HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ HandlerUndef HANDLER HandleUndef HandlerSWI HANDLER HandleSWI HandlerDabort HANDLER HandleDabort HandlerPabort HANDLER HandlePabort 本段意义：利用后面定义的宏来展开上面各行，使其进入它们所对应的中断服务子程序,171,;本宏意义：转到相应中断服务子程序去执行 MACRO $Ha

34、ndlerLabel HANDLER $HandleLabel ;如Label=IRQ , ( HandlerIRQ ) $HandlerLabel subsp,sp,#4 stmfdsp!,r0 ldr r0,=$HandleLabel ldr r0,r0 str r0,sp,#4 ldmfd sp!,r0,pc MEND,172,IRQ中断服务程序 IsrIRQ subsp，sp，#4 ;reserved for PC stmfdsp!，r8-r9 ldrr9，=INTOFFSET;中断偏移寄存器 ldrr9，r9 ldrr8，=HandleEINT0;中断向量表首地址 addr8，r8，

35、r9，lsl #2 ldrr8，r8 strr8，sp，#8 ldmfdsp!，r8-r9，pc 本段意义：根据中断服务号，转去执行相应的中断处理程序段。,173,;中断向量表IntVectorTable HandleEINT0 # 4 HandleEINT1 # 4 HandleEINT2 # 4 HandleEINT3 # 4 HandleEINT4_7# 4 HandleEINT8_23# 4 HandleRSV6# 4 HandleBATFLT # 4 HandleTICK # 4 HandleWDT# 4 HandleTIMER0 # 4 HandleTIMER1 # 4 ,174,

36、void Test_Eint(void) int i; int extintMode;/选择外中断触发方式变量 Uart_Printf(External Interrupt Testn); Uart_Printf(1.L-LEVEL 2.H-LEVEL 3.F-EDGE 4.R-EDGE 5.B-EDGEn); Uart_Printf(Select the external interrupt type.n); extintMode=Uart_Getch(); /extintMode=3; rGPFCON = (rGPFCON / 设置引脚配置，F0、F1配置为EINT0/1,外中断举例,17

37、5,switch(extintMode) case 1: rEXTINT0 = (rEXTINT0 ,176,case 4: rEXTINT0 = (rEXTINT0 ,177,Uart_Printf(“Press the EINT0/1 buttons or Press any key to exit.n”); pISR_EINT0=(U32)Eint0Int;/将中断处理程序的开始 pISR_EINT1=(U32)Eint1Int;/地址送到中断向量表 rEINTPEND = 0 xffffff; /清除EINTPND需要向其中写入数 据。因此这句代码的含义是清除EINTPND。 rSRC

38、PND = BIT_EINT0|BIT_EINT1; /to clear the previous pending states rINTPND = BIT_EINT0|BIT_EINT1; rINTMSK=(BIT_EINT0|BIT_EINT1); Uart_Getch(); rEINTMASK=0 xffffff; rINTMSK=BIT_ALLMSK; （ void Test_Eint(void)函数结束） 注释：#define BIT_ALLMSK (0 xffffffff),178,static void _irq Eint0Int(void) ClearPending(BIT_E

39、INT0); Uart_Printf(EINT0 interrupt is occurred.n); static void _irq Eint1Int(void) ClearPending(BIT_EINT1); Uart_Printf(EINT1 interrupt is occurred.n); #define ClearPending(bit) rSRCPND = bit; rINTPND = bit;,BACK,179,5.7 时钟与电源管理,主要内容 1、概述 2、结构与工作原理 3、专用寄存器 4、应用问题,180,一、时钟和电源管理功能 1、时钟功能 有两个锁相环MPLL、UP

40、LL产生系统所需要的不同频率的时钟。 （1）为CPU产生FCLK时钟 （2）为AHB产生HCLK时钟 使用HCLK的设备：中断控制器、存储器管理器、DMA控制器、LCD控制器、FLASH控制器、USB Host（不用PLL时）、总线控制器、片外设备。,181,（3）为APB产生PCLK时钟 使用PCLK的设备： 117个通用I/O口GPIO、ADC、5个定时器与4个PWM、3个UART、2个SPI、IIC、USB Device （不用PLL时）、RTC、WDT、SD卡接口、IIS接口 （4）为USB （Host and Device）产生UCLK时钟（48MHz） 2、电源管理功能 具有4种电

41、源管理模式：正常模式、慢时钟模式、空闲模式、掉电模式。,182,（1）正常模式： 1）锁相环工作；2）为CPU和所有片内外设提供时钟。 此模式系统功耗最大。 （2）慢时钟模式： 锁相环不工作，CPU等直接使用原始时钟、或原始时钟的分频工作。 此模式工作时钟频率低而使功耗低，并且锁相环不工作也使功耗降低。,183,（3）空闲模式： 停止为CPU提供时钟，CPU不工作（其外设均工作）。 退出方法：任何中断请求可唤醒CPU工作，退出空闲模式。 （4）断电模式： 时钟模块断电，除了唤醒电路之外所有部分均不供电。系统需分成两部分供电。此模式功耗最低。必须设置有外中断 退出方法：用中断唤醒。（1）外部中断

42、EINT0-15；（2）实时钟报警中断。,184,二、电路结构与工作原理,1、 电 路 结 构,185,1、电路结构,主要由5部分组成：时钟源、MPLL、UPLL、时钟控制器、电源控制器等。,186,晶振电路和外部时钟,187,2、时钟源选择 S3C2410的时钟可以选用晶振(XTAL)，也可以使用外部时钟（EXTCLK），由系统复位时，在复位信号上升沿对引脚OM3、OM2所测的状态来确定。其对应关系如下表所示。,188,3、频率计算 （1）锁相环输出频率 MPLL =（mFin）/（p2S） m = M8，M：M寄存器的值 p = P2， P：P寄存器的值 S：S寄存器的值 （2）S3C24

43、10内核时钟频率 使用锁相环：FCLK=MPLL 慢模式下： FCLK=MPLL/除数器比率,189,三、专用寄存器 S3C2410的时钟与电源管理共有6个专用寄存器，其基地址均为0 x4C000000。,190,1、PLL锁定时间寄存器（LOCKTIME）,191,2、MPLL控制寄存器（MPLLCON）,192,3、UPLL控制寄存器（UPLLCON）,193,MPS值选择推荐表,194,MPS值选择推荐表（续1）,195,MPS值选择推荐表（续2）,196,4、时钟控制寄存器（CLKCON）,197,4、时钟控制寄存器（CLKCON续1）,198,4、时钟控制寄存器（CLKCON续2）,

44、199,4、时钟控制寄存器（CLKCON续3）,200,5、慢时钟控制寄存器（CLKSLOW）,201,5、慢时钟控制寄存器（CLKSLOW续）,说明：1、进入慢时钟模式MPLL可关、也可开。但关闭MPLL更节电。 2、退出慢时钟模式应先启动MPLL，否则因MPLL未稳定而FCLK无时钟输出。,202,6、时钟比控制寄存器（CLKDIVN）,203,慢时钟模式时钟设置,说明： 1、慢时钟模式不用PLL。 2、EXT指晶振或外部时钟。,204,慢时钟模式时钟设置（续） NEXT,说明： 3、USB的UCLK均为48MHz。,205,四、S3C2410时钟及电源管理应用 1、锁相环的应用 锁相环主

45、要功能是提供系统内部的运行时钟。应用时注意以下问题： （1）系统复位后必须写一次控制寄存器MPLLCON、UPLLCON才能使其正常工作。即便是不改变其值也要写一次，虽然复位后MPLL、UPLL均是使能的。,206,（2）是多数情况下，启动锁相环后，都有一段锁相稳定时间（大于150 S ），在这段时间FCLK无时钟输出（为低电平）。在慢时钟模式未撤销时启动MPLL无此现象。 （3）在MPLL正常工作时重新设置MPS值改变时钟频率，也出现FCLK无时钟输出（为低电平）现象。 （4）USB的时钟问题。使用UPLL其时钟为恒定值48MHz；不使用UPLL则时钟为晶振或外部时钟值。,207,2、与断电

46、模式相关的问题 （1）ADC的掉电问题。如果系统进入到断电模式，则应该设置ADC的控制寄存器为掉电模式。 （2）断电模式数据总线（D31:0或D15:0）的上拉问题。1）断电时数据总线保持高阻态；2）上拉电阻应使能；3）若有总线驱动器，如74LVCH162245，不上拉则省电。,208,（3）电池失效信号对断电唤醒的影响。电池失效信号nBATT_FLT会屏蔽所有的断电唤醒信号，必须先处理电池失效问题。 （4）RTC报警中断信号唤醒断电模式问题。 RTC报警中断信号唤醒断电模式后，在中断标志寄存器中并不设置，需要对RTC查询确定报警具体情况。,209,（5）引脚状态。见下表。,对于输出端口，如果

47、不输出，则引脚保持高可减小功耗，输出低则因寄生电阻而有消耗。,210,3、进入断电模式的方法步骤 （1）设置唤醒外中断和RTC报警中断。 1）进行外中断引脚配置； 2）设置中断屏蔽寄存器，对唤醒中断源开放，屏蔽其它中断源。 （2）配置数据总线D31；0为上拉。写MISCCR1:0为00。若有总线驱动器，可关闭上拉电阻，且省电。,211,（3）设置USB数据口为浮空。写MISCCR13:12为11。 （4）使SDRAM信号在断电期间保护。写MISCCR19:17为111。 （5）将需要保存的数据写到一般状态寄存器GSTATE3、GSTATE4中。断电时其值被保护。 （6）停止LCD显示。对寄存器

48、LCDCON10写0。,212,（7）设置SDRAM为自刷新。对寄存器REFRESH22写1，并且等待，使自刷新生效。 （8）使系统进入断电模式。对寄存器CLKCON3的POWER_OFF写1。,213,4、退出断电模式的方法步骤 如果有外中断或RTC报警中断唤醒断电模式，则系统先进行复位，通过以下方法退出断电模式，使系统正常工作。 （1）判断是否为断电复位。查询GSTATE21，1表示系统是从断电模式唤醒。 （2）清除掉SDRAM的断电保护功能。写寄存器MISCCR19:17为000。,214,（3）设置SDRAM为自动刷新。对寄存器REFRESH22写0，并且等待，使系统释放自刷新。 （4）恢复断电前保存在GSTATE3、GSTATE4中的信息。根据用户需要使用。 （5）查询中断请求标志： 1）查询EINT415：读EINTPND 2）查询EINT03：读SRCPND（该寄存器可能不被设置）,215,5、4种电源模式的转换方法 各种模式之间不能任意转换，转换关系如下图所示。,BACK,216,5.8 PWM定时器,主要内容 概述 结构 寄存器 应用举例,217,一、概 述 1、S3C2410X定时器的主要特性 5个16位定时器； 2个8位预分频器和2个4位分频器； 可编程PWM输出占空比； 具有初值自动重装连续输出模式和单脉冲输出模式； 具有死