第3章32BitRISC微处理器S3C2410A.ppt

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1、第第3章章32BitRISC微微处理器处理器S3C2410A3.1S3C2410A简介简介n3.1.1 S3C2410A内部结构nS3C2410是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器，主要面向高性价比、低功耗的手持设备应用。S3C2410有S3C2410X和S3C2410A两个型号，A型是X型的改进型，具有更好的性能和更低的功耗。n为了降低系统的成本，S3C2410A在片上集成了单独的16KB指令Cache和16KB数据Cache、用于虚拟存储器管理的MMU、支持STN和TFT的LCD控制器、NAND Flash Boot Loader、系统管理器（片选逻辑和SDRAM控制器）、

2、3通道UART、4通道DMA、4通道PWM定时器、I/O口、RTC、8通道10位ADC和触摸屏接口、I2C总线接口、I2S总线接口、USB主设备、USB从设备、SD主卡和MMC（Multi Media Card，多媒体卡）卡接口、2通道的SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口）以及PLL时钟发生器。S3C2410A的CPU内核采用的是16/32位ARM920T 内核，同时还采用了AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture，先进的微控制器总线体系结构）新型总线结构。图3.1.1 S3C2410A内部结构方

3、框图n3.1.2 S3C2410A的技术特点 nS3C2410A具有如下特点：n1体系结构体系结构 采用ARM920T CPU内核，具有16/32位RISC体系结构和强大的指令集，为手持设备和通用嵌入式应用提供片上集成系统解决方案；增强的ARM体系结构MMU，支持WinCE和Linux；使用指令Cache、数据Cache减少主存储器带宽和反应时间对性能的影响；ARM920T CPU内核支持ARM调试体系结构；内部采用先进的微控制器总线体系结构（AMBA）（AMBA2.0，AHB/APB）。补充：MMU是Memory Management Unit的缩写，中文名是内存管理单元，它是中央处理器（C

4、PU）中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权。MMU的历史的历史许多年以前，当人们还在使用许多年以前，当人们还在使用DOS或是更古老的操作系统的时候，或是更古老的操作系统的时候，计算机的内存还非常小，一般都是以计算机的内存还非常小，一般都是以K为单位进行计算，相应的，当时为单位进行计算，相应的，当时的程序规模也不大，所以内存容量虽然小，但还是可以容纳当时的程序。的程序规模也不大，所以内存容量虽然小，但还是可以容纳当时的程序。但随着图形界面的兴起还用用户需求的不断增大，应用程序的规模也随但随着图形界面的兴起还用用户需求的不断增

5、大，应用程序的规模也随之膨胀起来，终于一个难题出现在程序员的面前，那就是应用程序太大之膨胀起来，终于一个难题出现在程序员的面前，那就是应用程序太大以至于内存容纳不下该程序，通常解决的办法是把程序分割成许多称为以至于内存容纳不下该程序，通常解决的办法是把程序分割成许多称为覆盖块（覆盖块（overlay）的片段。覆盖块）的片段。覆盖块0首先运行，结束时他将调用另一首先运行，结束时他将调用另一个覆盖块。虽然覆盖块的交换是由个覆盖块。虽然覆盖块的交换是由OS完成的，但是必须先由程序员把完成的，但是必须先由程序员把程序先进行分割，这是一个费时费力的工作，而且相当枯燥。人们必须程序先进行分割，这是一个费时

6、费力的工作，而且相当枯燥。人们必须找到更好的办法从根本上解决这个问题。找到更好的办法从根本上解决这个问题。不久人们找到了一个办法，这就是虚拟存储器不久人们找到了一个办法，这就是虚拟存储器(virtualmemory).虚拟存储器的基本思想是程序，数据，堆栈的总的大小可以虚拟存储器的基本思想是程序，数据，堆栈的总的大小可以超过物理存储器的大小，操作系统把当前使用的部分保留在内存中，而超过物理存储器的大小，操作系统把当前使用的部分保留在内存中，而把其他未被使用的部分保存在磁盘上。比如对一个把其他未被使用的部分保存在磁盘上。比如对一个16MB的程序和一个的程序和一个内存只有内存只有4MB的机器，操作

7、系统通过选择，可以决定各个时刻将哪的机器，操作系统通过选择，可以决定各个时刻将哪4M的内容保留在内存中，并在需要时在内存和磁盘间交换程序片段，这样的内容保留在内存中，并在需要时在内存和磁盘间交换程序片段，这样就可以把这个就可以把这个16M的程序运行在一个只具有的程序运行在一个只具有4M内存机器上了。而这个内存机器上了。而这个16M的程序在运行前不必由程序员进行分割。的程序在运行前不必由程序员进行分割。MMU的相关概念的相关概念任何时候，计算机上都存在一个程序能够产生的地址集合，我们任何时候，计算机上都存在一个程序能够产生的地址集合，我们称之为地址范围。这个范围的大小由称之为地址范围。这个范围的

8、大小由CPU的位数决定，例如一个的位数决定，例如一个32位的位的CPU，它的地址范围是，它的地址范围是00 xFFFFFFFF(4G),而对于一个而对于一个64位位的的CPU，它的地址范围为，它的地址范围为00 xFFFFFFFFFFFFFFFF(64T).这个范这个范围就是我们的程序能够产生的地址范围，我们把这个地址范围称为虚围就是我们的程序能够产生的地址范围，我们把这个地址范围称为虚拟地址空间，该空间中的某一个地址我们称之为虚拟地址。与虚拟地拟地址空间，该空间中的某一个地址我们称之为虚拟地址。与虚拟地址空间和虚拟地址相对应的则是物理地址空间和物理地址，大多数时址空间和虚拟地址相对应的则是物

9、理地址空间和物理地址，大多数时候我们的系统所具备的物理地址空间只是虚拟地址空间的一个子集。候我们的系统所具备的物理地址空间只是虚拟地址空间的一个子集。这里举一个最简单的例子直观地说明这两者，对于一台内存为这里举一个最简单的例子直观地说明这两者，对于一台内存为256M的的32bitx86主机来说，它的虚拟地址空间范围是主机来说，它的虚拟地址空间范围是00 xFFFFFFFF（4G）,而物理地址空间范围是而物理地址空间范围是0 x0000000000 x0FFFFFFF（256M）。）。在使用了虚拟存储器的情况下，虚拟地址不是被直接送到内存地在使用了虚拟存储器的情况下，虚拟地址不是被直接送到内存地

10、址总线上，而是送到存储器管理单元址总线上，而是送到存储器管理单元MMU，把虚拟地址映射为物理，把虚拟地址映射为物理地址。地址。大多数使用虚拟存储器的系统都使用一种称为分页（大多数使用虚拟存储器的系统都使用一种称为分页（paging）机制。虚拟地址空间划分成称为页（机制。虚拟地址空间划分成称为页（page）的单位）的单位,而相应的物理地址而相应的物理地址空间也被进行划分，单位是页桢空间也被进行划分，单位是页桢(frame).页和页桢的大小必须相同。在页和页桢的大小必须相同。在这个例子中我们有一台可以生成这个例子中我们有一台可以生成32位地址的机器，它的虚拟地址范围位地址的机器，它的虚拟地址范围从

11、从00 xFFFFFFFF（4G）,而这台机器只有而这台机器只有256M的物理地址，因此他的物理地址，因此他可以运行可以运行4G的程序，但该程序不能一次性调入内存运行。这台机器必的程序，但该程序不能一次性调入内存运行。这台机器必须有一个达到可以存放须有一个达到可以存放4G程序的外部存储器（例如磁盘或是程序的外部存储器（例如磁盘或是FLASH）,以保证程序片段在需要时可以被调用。在这个例子中，页的大小为以保证程序片段在需要时可以被调用。在这个例子中，页的大小为4K,页桢大小与页相同页桢大小与页相同这点是必须保证的，因为内存和外围存储器之间这点是必须保证的，因为内存和外围存储器之间的传输总是以页为

12、单位的。对应的传输总是以页为单位的。对应4G的虚拟地址和的虚拟地址和256M的物理存储器，的物理存储器，他们分别包含了他们分别包含了1M个页和个页和64K个页桢。个页桢。INTEL出品的出品的80386CPU或者更新的或者更新的CPU中都集成有中都集成有MMU.可以可以提供提供32BIT共共4G的地址空间的地址空间.ARM出品的出品的CPU，MMU作为一个协处理作为一个协处理器存在。根据不同的系列有不同搭配。一般是编号为器存在。根据不同的系列有不同搭配。一般是编号为15的协处理器。的协处理器。ARMMMU提供的分页机制有提供的分页机制有1K/4K/64K3种模式种模式.目前操作系统通目前操作系

13、统通常使用的常使用的4K模式。模式。ARM920T有两个内部协处理器：有两个内部协处理器：CPl4和和CPl5。CPl4用于调试用于调试控制，控制，CPl5用于存储系统控制。用于存储系统控制。总线总线总线是总线是CPU与存储器和设备通信的机制，是计算机与存储器和设备通信的机制，是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。一个微处理器系统可能含有多条总线。一个微处理器系统可能含有多条总线。高速设备可以连到高速总线上。高速设备可以连到高速总线上。低速设备可以连到低速总线上。低速设备可以连到低速总线上。桥：总线互联的电路。桥：总线互联的电路。A

14、MBA（高级微控制器总线架构）（高级微控制器总线架构）ARM研发的研发的AMBA(AdvancedMicrocontrollerBusArchitecture)2.0版版AMBA标准定义了三组总线：标准定义了三组总线：AHB(AMBA高性能总线高性能总线)、ASB(AMBA系统总线系统总线)、和、和APB(AMBA外设总线外设总线)。theAdvancedHigh-performanceBus(AHB）应用于高性能、高时钟频率的系统模块，它构成了高性能的系统骨干总线。应用于高性能、高时钟频率的系统模块，它构成了高性能的系统骨干总线。theAdvancedSystemBus(ASB)是第一代是第

15、一代AMBA系统总线，同系统总线，同AHB相比，它数据宽度要小一些。相比，它数据宽度要小一些。theAdvancedPeripheralBus(APB)是本地二级总线（是本地二级总线（localsecondarybus），通过桥和），通过桥和AHB/ASB相相连。它主要是为了满足不需要高性能流水线接口或不需要高带宽接口的设备连。它主要是为了满足不需要高性能流水线接口或不需要高带宽接口的设备的互连。的互连。APB只有一个只有一个APB桥，它将来自桥，它将来自AHB/ASB的信号转换为合适的形的信号转换为合适的形式以满足挂在式以满足挂在APB上的设备的要求。桥要负责锁存地址、数据以及控制信号，上的

16、设备的要求。桥要负责锁存地址、数据以及控制信号，同时要进行二次译码以选择相应的同时要进行二次译码以选择相应的APB设备。设备。2.存储系统管理器存储系统管理器支持小大端方式。支持小大端方式。地址空间：每地址空间：每bank128MB（byte）（总共）（总共1GB）。）。注意：注意：bank就是片选，一个片选就是一个就是片选，一个片选就是一个bank每个每个bank支持可编程的支持可编程的8/16/32位数据总线宽度。位数据总线宽度。bank0bank6都采用固定的都采用固定的bank起始地址。起始地址。bank7具有可编程的具有可编程的bank起始地址和大小。起始地址和大小。8个存储器个存储

17、器bank：6个用于个用于ROM、SRAM及其他；及其他；2个用于个用于ROM、SRAM和和SDRAM。所有的存储器所有的存储器bank都具有可编程的访问周期。都具有可编程的访问周期。支持使用外部等待信号来填充总线周期。支持使用外部等待信号来填充总线周期。支持掉电时的支持掉电时的SDRAM自刷新模式。自刷新模式。支持各种类型的支持各种类型的ROM启动（启动（booting），包括），包括NOR/NANDFlash和和EEPROM等。等。n3NANDFlashBootLoader（启动装载）（启动装载）支持从支持从NANDFlash存储器的启动。存储器的启动。采用采用4KB内部缓冲器用于启动引导

18、。内部缓冲器用于启动引导。支持启动之后支持启动之后NAND存储器仍然作为外部存储器使用。存储器仍然作为外部存储器使用。SRAM是英文是英文StaticRAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路，内存那样需要刷新电路，每隔一段时间，固定要对每隔一段时间，固定要对DRAM刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此因此SRAM具有较高的性能，但是具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，

19、也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体却需要很大的体积，所以在主板上积，所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积，在主板上哪些是存储器要占用一部分面积，在主板上哪些是SRAM呢？呢？一种是置于一种是置于CPU与主存间的高速缓存，它有两种规格：一种是固定在主与主存间的高速缓存，它有两种规格：一种是固定在主板上的高速缓存（板上的高速缓存（CacheMemory）；另一种是插在卡槽上的）；另一种是插在卡槽上的COAST（CacheOnAStick）扩充用的高速缓存，另外在）扩充用的高速缓存，另外

20、在CMOS芯片的电芯片的电路里，它的内部也有较小容量的路里，它的内部也有较小容量的128字节字节SRAM，存储我们所设置的配置数，存储我们所设置的配置数据。还有为了加速据。还有为了加速CPU内部数据的传送，自内部数据的传送，自80486CPU起，在起，在CPU的内部的内部也设计有高速缓存，故在也设计有高速缓存，故在PentiumCPU就有所谓的就有所谓的L1Cache（一级高速缓（一级高速缓存）和存）和L2Cache（二级高速缓存）的名词，一般（二级高速缓存）的名词，一般L1Cache是内建在是内建在CPU的的内部，内部，L2Cache是设计在是设计在CPU的外部，但是的外部，但是Pentiu

21、mPro把把L1和和L2Cache同时设计在同时设计在CPU的内部，故的内部，故PentiumPro的体积较大。的体积较大。PentiumII又把又把L2Cache移至移至CPU内核之外的黑盒子里。内核之外的黑盒子里。SRAM显然速度快，不需要显然速度快，不需要刷新，但是也有另外的缺点，就是价格高，体积大，所以在主板上还不能作刷新，但是也有另外的缺点，就是价格高，体积大，所以在主板上还不能作为用量较大的主存。为用量较大的主存。SDRAMSDRAM:SynchronousDynamicRandomAccessMemory,同步动态随机存取存储器，同步是指同步动态随机存取存储器，同步是指Memor

22、y工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是由数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是由指定地址进行数据读写。指定地址进行数据读写。SDRAM从发展到现在已经经历了四代，分别是：从发展到现在已经经历了四代，分别是：第一代第一代SDRSDRAM，第二代，第二代DDRSDRAM，第三代，第三代DDR2SDRAM，第四代，第四代DDR3SDRAM.只读内存（只读内存（Read-OnlyMemory，R

23、OM）是一种半导体内存，其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭而消失。为便于使 用和大批 量 生产，进一步发展了可编程只读存储器（PROM）、可擦可编程序只读存储器（EPROM）和电可擦可编程只读存储器（EEPROM）。EPROM需用紫外光长时间照射才能擦除，使用很不方便。20世纪 80 年代制出的 EEPROM，克服了EPROM的不足，但集成度不高，价格较贵。ROM:其资料内容在写入后就不能更改。PROM:仅能写录一次。EPROM:抹除时将线路曝光于紫外线下，则资料可被清空，并且可重复使用。通常在封装外壳上会预留一个石

24、英透明窗以方便曝光。EEPROM:抹除的方式是使用高电场来完成，因此不需要透明窗。快闪存储器快闪存储器:（FlashMemory）字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，这样闪存就比EEPROM的更新速度快.NOR和和NANDFlash存储器存储器NOR和和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于于1988年首先开发出年首先开发出NORflash技术技术,彻底改变了原先由彻底改变了原先由EPROM和和EEPROM一统天一统天下的局面。紧接着下的局面。紧接着,1989年年,东芝公司发表了东芝公司发表了NANDflash结构结构,强调降低

25、每比强调降低每比特的成本特的成本,更高的性能更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。NOR的特点是芯片内执行的特点是芯片内执行(XIP,eXecuteInPlace),这样应用程序可以这样应用程序可以直接在直接在flash闪存内运行闪存内运行,不必再把代码读到系统不必再把代码读到系统RAM中。中。NOR的传输效率很高的传输效率很高,在在14MB的小容量时具有很高的成本效益的小容量时具有很高的成本效益,但是但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NAND结构能提供极高的单元密度结构能提供极高的单元密度,可以达

26、到高存储密度可以达到高存储密度,并且写入和擦除并且写入和擦除的速度也很快。应用的速度也很快。应用NAND的困难在于的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。的管理和需要特殊的系统接口。NOR和和NAND性能比较性能比较flash闪存是非易失存储器闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行的单元内进行,所以大多数情况下所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执在进行写入操作之前必须先执行擦除。行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单

27、的器件执行擦除操作是十分简单的,而而NOR则要求则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。NOR的读速度比的读速度比NAND稍快一些。稍快一些。NAND的写入速度比的写入速度比NOR快很多。快很多。NAND的擦除速度远比的擦除速度远比NOR的快。的快。大多数写入操作需要先进行擦除操作。大多数写入操作需要先进行擦除操作。NAND的擦除单元更小的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。相应的擦除电路更少。n4Cache存储器存储器 I-Cache（16 KB）和D-Cache（16 KB）为64路组相联Cache。采用伪随机数或循环替换算法。采用写直达（W

28、rite-through）或写回（Write-back）Cache操作来更新主存储器。写缓冲器可以保存16个字的数据值和4个地址值。cache是一个高速小容量的临时存储器，可以用高速的静态存是一个高速小容量的临时存储器，可以用高速的静态存储器芯片实现，或者集成到储器芯片实现，或者集成到CPU芯片内部，存储芯片内部，存储CPU最经常访问的最经常访问的指令或者操作数据。指令或者操作数据。cache的出现是基于两种因素：首先，是由于的出现是基于两种因素：首先，是由于CPU的速度和性的速度和性能提高很快而主存速度较低，第二就是程序执行的局部性特点。因能提高很快而主存速度较低，第二就是程序执行的局部性特

29、点。因此，才将速度比较快而容量有限的此，才将速度比较快而容量有限的SRAM构成构成Cache，目的在于尽，目的在于尽可能发挥可能发挥CPU的高速度。很显然，要尽可能发挥的高速度。很显然，要尽可能发挥CPU的高速度就必的高速度就必须用硬件实现其全部功能。须用硬件实现其全部功能。5时钟和电源管理时钟和电源管理 片上MPLL和UPLL：具有PLL(MPLL和UPLL)的芯片时钟发生器。MPLL产生主时钟，能够使处理器工作频率最高达到203MHz。这个工作频率能够使处理器轻松运行WIN CE、LINUX等操作系统以及进行较为复杂的信息处理。通过软件可以有选择地为每个功能模块提供时钟。电源模式包括正常、

30、慢速、空闲和掉电模式：正常模式为正常运行模式；慢速模式为不加PLL的低时钟频率模式；空闲模式只停止CPU的时钟；掉电模式切断所有外设和内核的电源。n6中断控制器中断控制器 55个中断源（1个看门狗定时器、5个定时器、9个UART、24个外部中断、4个DMA、2个RTC、2个ADC、1个I2C、2个SPI、1个SDI、2个USB、1个LCD和1个电池故障）；支持电平边沿触发模式的外部中断源；可编程的电平边沿触发极性；为紧急中断请求提供快速中断服务（FIQ）支持。n7具有脉冲宽度调制（具有脉冲宽度调制（PWM）的定时器）的定时器 具有PWM功能的4通道16位定时器，可基于DMA或中断操作的1通道1

31、6位内部定时器；支持外部时钟源。n8RTC（实时时钟）（实时时钟）完整的时钟特性：秒、分、时、日期、星期、月和年；工作频率32.768 kHz；具有报警中断；具有时钟滴答中断。n9通用通用I/O口口 多路复用的I/O口。n10UART 3通道UART，可以基于DMA模式或中断模式操作；支持5位、6位、7位或者8位串行数据发送接收（Tx/Rx）；支持外部时钟作为UART的运行时钟（UEXTCLK）；波特率可编程；支持IrDA 1.0；支持回环（Loopback）测试模式；每个通道内部都具有16字节的发送FIFO和16字节的接收FIFO。n11DMA控制器控制器 4通道的DMA控制器；支持存储器到

32、存储器、I/O到存储器、存储器到I/O和I/O到I/O的传送；采用突发传送模式提高传送速率。n12AD转换和触摸屏接口转换和触摸屏接口 8通道多路复用ADC；转换速率最大为500 KSPS（Kilo Samples Per Second，每秒采样千点），10位分辨率。UART:UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步，通用异步接收接收/发送装置，发送装置，UART是一个并行输入成为串行输出的是一个并行输入成为串行输出的芯片芯片，通常集成在，通常集成在主主板板上，多数是上，多数是16550芯片。因为芯片。因为计算机计算机内部采用并行数据数据，不

33、能直接把内部采用并行数据数据，不能直接把数据发到数据发到Modem，必须经过，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，的寄存器（临时内存块）中，再通过再通过FIFO（FirstInputFirstOutput，先入先出队列）传送到串行设备，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。它是用于控制计算机与串行设备的芯片。它提供了它是用于控制计算机与串行设备的芯片。它提供

34、了RS-232C数据终端设数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行

35、奇偶校验。有一些比较高档加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。有一些比较高档的的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是是16550，它，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的字节数据，而通常的UART是是8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有通常就会有16550UART。n13LCD控制器控制器STNLCD显示特性显示特性 支持3种类型的STN LCD显示屏：4位双

36、扫描、4位单扫描和8位单扫描显示类型；对于STN LCD支持单色模式、4级灰度、16级灰度、256彩色和4 096彩色；支持多种屏幕尺寸，典型的屏幕尺寸有：640480，320240，160160；最大虚拟屏幕大小是4 MB；在256彩色模式下支持的最大虚拟屏幕尺寸是：4 0961 024，2 0482 048，1 0244 096或者其它尺寸。n14.TFT（ThinFilmTransistor，薄膜场效应晶体管）彩色显示，薄膜场效应晶体管）彩色显示特性特性 彩色TFT支持1、2、4或8bpp（bit per pixel，每像素所占位数）调色显示；支持16bpp无调色真彩显示；在24bpp模

37、式下支持最大16M彩色TFT；LCD液晶液晶显示器显示器是是LiquidCrystalDisplay的简称的简称.液晶显示器按照控制方式不同可分为被动矩阵式液晶显示器按照控制方式不同可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式及主动矩阵式LCD两种。两种。1.被动矩阵式被动矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的限制，反应速度也较在亮度及可视角方面受到较大的限制，反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题，使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器，慢。由于画面质量方面的问题，使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但由于成本低廉的因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵式但由于成本低廉的因素，市场上仍有部

38、分的显示器采用被动矩阵式LCD。被动。被动矩阵式矩阵式LCD又可分为又可分为TN-LCD(TwistedNematic-LCD，扭曲向列，扭曲向列LCD)、STN-LCD(SuperTN-LCD，超扭曲向列，超扭曲向列LCD)和和DSTN-LCD(DoublelayerSTN-LCD，双层超扭曲向列，双层超扭曲向列LCD)。2.目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD，也称，也称TFT-LCD(ThinFilmTransistor-LCD，薄膜晶体管，薄膜晶体管LCD)。TFT液晶显示器是在画面中的每个像素液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰

39、富及更宽广的可视面积。内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。15看门狗定时器看门狗定时器 16位看门狗定时器；定时器溢出时产生中断请求或系统复位。n16I2C总线接口总线接口 1通道多主机I2C总线；串行、8位、双向数据传送，在标准模式下数据传送速率可达100kb/s，在快速模式下可达400kb/s。n17I2S总线接口总线接口 1通道音频I2S总线接口，可基于DMA方式操作；串行，每通道8/16位数据传输；串行，每通道8/16位数据传输；发送和接收（Tx/Rx）具备128字节FIFO（64字节发送FIFO64字节接收FIFO）；支持I2S格式和MSB-justified数

40、据格式。看门狗看门狗在由在由单片机单片机构成的微型计算机系统中构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞造成程序的跑飞,而陷入死循环而陷入死循环,程序的正常运行被打断程序的正常运行被打断,由由单片机控制的系统无法继续工作单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预发生不可预料的后果料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片用于监测单片机

41、程序运行状态的芯片,俗称俗称看门狗看门狗(watchdog)看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作,其工作原其工作原理是理是:看门狗芯片和单片机的一个看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连引脚相连,该该I/O引脚通过程序控制它定引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平或低电平),这一程序语句是分散地放这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段一程

42、序段进入死循环状态时进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候这个时候,看看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位置即程序从程序存储器的起始位置开始执行开始执行,这样便实现了单片机的自动复位这样便实现了单片机的自动复位.I2C(InterIntegratedCircuit)总线是一种由总线是一种由PHILIPS公司开公司开发的两线式串行总线，用于连接

43、微控制器及其外围设备。发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生总线产生于在于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询，用，其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了

44、管理。方便了管理。I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持的最大传输速率支持40个组件。个组件。I2C总线的另一个优点是，它总线的另一个优点是，它支持多主控支持多主控(multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都其中任何能够进行发送

45、和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。任何时间点上只能有一个主控。I2S总线总线音响数据的采集、处理和传输是多媒体技术的重要组成部分。众多的音响数据的采集、处理和传输是多媒体技术的重要组成部分。众多的数字音频系统已经进入消费市场，例如数字音频录音带、数字声音处理器。数字音频系统已经进入消费市场，例如数字音频录音带、数字声音处理器。对于设备和生产厂家来说，标准化的信息传输结构可以提高系统的适应性。对于设备和生产厂家来说，标准化的信息传输结构可以提高系统的适应性。I2S(

46、InterICSound)总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据传输，据传输而制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统。广泛应用于各种多媒体系统。n18USB主设备主设备2个个USB主设接口；主设接口；兼容兼容USBVer1.1标准。标准。n19USB从设备从设备1个个USB从设接口；从设接口；兼容兼容USBVer1.1标准。标准。n20SD主机接口主机接口兼容兼容SD存储卡协议存储卡协议1.0版；版；兼容兼容SDIO卡协议卡协议1.0版；版；发送和接

47、收采用字节发送和接收采用字节FIFO；基于基于DMA或中断模式操作；或中断模式操作；兼容兼容MMC卡协议卡协议2.11版。版。USB是英文是英文UniversalSerialBUS的缩写，中文含义是的缩写，中文含义是“通用串行总线通用串行总线”。它不是一种新的总线标准，而是应用在。它不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域领域的接口技术。的接口技术。USB是在是在1994年底由英特尔、康柏、年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。从等多家公司联合提出的。从1994年年11月月11日发表了日发表了USBV0.7版本以后，版本以后，USB版本经历了多年的发展，到现在已经

48、版本经历了多年的发展，到现在已经发展为发展为3.0版本，成为目前电脑中的标准扩展接口。目前主板中版本，成为目前电脑中的标准扩展接口。目前主板中主要是采用主要是采用USB1.1和和USB2.0，各，各USB版本间能很好的兼容。版本间能很好的兼容。USB具有传输速度快（具有传输速度快（USB1.1是是12Mbps，USB2.0是是480Mbps,USB3.0是是5Gbps。USB是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB设备分为设备分为HOST（

49、主设备）和（主设备）和SLAVE（从设备），只（从设备），只有当一台有当一台HOST与一台与一台SLAVE连接时才能实现数据的传输。简单连接时才能实现数据的传输。简单的说，如果一个数码设备支持的说，如果一个数码设备支持USBHOST，那么它就可以从另外，那么它就可以从另外一个一个USB设备中取得数据。设备中取得数据。SD卡简介卡简介SD卡（卡（SecureDigitalMemoryCard）中文翻译为安全）中文翻译为安全数码卡，是一种基于数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理被广泛地于便携

50、式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理(PDA)和多媒体播放器等。和多媒体播放器等。SD卡由日本松下、东芝及美国卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于公司于1999年年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票月共同开发研制。大小犹如一张邮票的的SD记忆卡，重量只有记忆卡，重量只有2克，但却拥有高记忆容量、快速数据克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。21SPI接口接口 兼容2通道SPI协议2.11版；发送和接收采用2字节的移位寄存器；基于DMA或中断模式操作。n22工作电压工作电压 内核电压：1.8V，最高工作频率