基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计PPT课件

1、第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌处理器的嵌入式应用系统设计入式应用系统设计 3.1 基本电路设计基本电路设计 3.2 存储器系统设计存储器系统设计 3.3 S3C2410X的串行通信设计的串行通信设计3.4 S3C2410X的键盘及的键盘及LED驱动设计驱动设计 3.5 S3C2410X的的D/A功能应用开发功能应用开发 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.1 3.1 基本电路设计基本电路设计 3.1.1 电源电路设计电源电路设计 S

2、3C2410XS3C2410X需要需要3.3V3.3V和和1.8V1.8V两种供电电两种供电电压，是由压，是由5V5V电源电压经电源电压经 LM1085-3.3VLM1085-3.3V和和 AS1117-1.8VAS1117-1.8V分别得到分别得到 3.3V3.3V和和1.8V1.8V的工作电压。的工作电压。开发板上的芯片多数使用了开发板上的芯片多数使用了 3.3V3.3V电压，而电压，而 1.8V1.8V是供给是供给 S3C2410 S3C2410 内核使用的。内核使用的。5V5V电压供电压供给音频功放芯片、给音频功放芯片、LCDLCD、电机、硬盘、电机、硬盘、CANCAN总线等电路使用。

3、具体如图总线等电路使用。具体如图3.13.1所示。所示。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 RTC 电路的电压是电路的电压是 1.8V，实际是将电池，实际是将电池电压或电压或 3.3V电压经过两个电压经过两个 BAV99（等价于（等价于4 个个二极管串联）降压后得到的。如图二极管串联）降压后得到的。如图3.2所示。所示。图图3.2 RTC 电路的电压原理图电路的电压原理图第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系

4、统设计 3.1.2 复位电路设计复位电路设计 硬件复位电路实现对电源电压的监控和手动复位操作。硬件复位电路实现对电源电压的监控和手动复位操作。IMP811T 的复位电平可以使的复位电平可以使 CPU JTAG（nTRST）和板级）和板级系统（系统（nRESET）全部复位；）全部复位；RESET反相后得到反相后得到nRESET信信号。号。图图3.3 系统的复位电路系统的复位电路第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.1.3 3.1.3 晶振电路设计晶振电路设计S3C2410X微处理器的主时钟可以由外部时钟源提供，也可以微处理器的主时钟可以由外

5、部时钟源提供，也可以由外部振荡器提供，通过引脚由外部振荡器提供，通过引脚OM3:2来进行选择。来进行选择。OM3:2=00时，时，MPLL和和UPLL的时钟均选择外部振荡器；的时钟均选择外部振荡器；OM3:2=01时，时，MPLL的时钟选择外部振荡器；的时钟选择外部振荡器；UPLL选择选择外部时钟源；外部时钟源；OM3:2=10时，时，MPLL的时钟选择外部时钟源；的时钟选择外部时钟源；UPLL选择选择外部振荡器；外部振荡器；OM3:2=11时，时，MPLL和和UPLL的时钟均选择外部时钟源。的时钟均选择外部时钟源。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应

6、用系统设计 该系统中选择该系统中选择OM3:2均接地的方式，即采均接地的方式，即采用外部振荡器提供系统时钟。外部振荡器由用外部振荡器提供系统时钟。外部振荡器由12MHz晶振和晶振和2个个15pF的微调电容组成。如图的微调电容组成。如图3.4所示，所示， 图图3.4 晶振电路原理图晶振电路原理图第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.5所示的是所示的是S3C2410X应用系统所需的应用系统所需的RTC时时钟电路图，电路由钟电路图，电路由12MHz晶振和晶振和2个个15pF的电容组成，的电容组成，振荡电路的输出接到振荡电路的输出接到S3C2

7、410X微处理器的微处理器的XTlpll脚，脚，输入由输入由XTOpll提供。提供。12MHz的晶振频率经的晶振频率经S3C2410X内部内部PLL电路的倍频后可达电路的倍频后可达203MHz。 图图3.5 系统时钟的选择系统时钟的选择第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.2 3.2 存储器系统设计存储器系统设计 在嵌入式应用系统中，通常使用在嵌入式应用系统中，通常使用3 3种存储种存储器接口电路，器接口电路，Nor FlashNor Flash接口、接口、Nand FlashNand Flash接口接口和和SDRAMSDRAM接口电路。

8、引导程序既可存储在接口电路。引导程序既可存储在Nor Nor FlashFlash中，也可存储在中，也可存储在Nand FlashNand Flash中。而中。而SDRAMSDRAM中存储的是执行中的程序和产生的数据。存储中存储的是执行中的程序和产生的数据。存储在在Nor FlashNor Flash中的程序可直接执行，与在中的程序可直接执行，与在SDRAMSDRAM执行相比速度较慢。存储在执行相比速度较慢。存储在Nand FlashNand Flash中的程序，需要拷贝到中的程序，需要拷贝到RAMRAM中去执行。中去执行。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的

9、嵌入式应用系统设计 3.2.1 8位存储器接口设计位存储器接口设计 由于由于ARMARM微处理器的体系结构支持微处理器的体系结构支持8 8位位/16/16位位/32/32位的存储器系统，相应地可以位的存储器系统，相应地可以构建构建8 8位的存储器系统、位的存储器系统、1616位的存储器系位的存储器系统或统或3232位的存储器系统，在采用位的存储器系统，在采用8 8位存储位存储器构成器构成8 8位位/16/16位位/32/32位的存储器系统时，位的存储器系统时，除数据总线的连接不同之处，其它的信除数据总线的连接不同之处，其它的信号线的连接方法基本相同。号线的连接方法基本相同。第第3章章 基于基于

10、S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 1 1构建构建8 8位的存储器系统位的存储器系统采用采用8 8位存储器构成位存储器构成8 8位的存储器系统如图位的存储器系统如图3.6 3.6 所示。此时，在初始化程序中还必须通过所示。此时，在初始化程序中还必须通过BWSCONBWSCON寄寄存器中的存器中的DWnDWn 设置为设置为0000，选择，选择8 8位的总线方式。位的总线方式。 存储器的存储器的nOEnOE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nOEnOE引脚；引脚； 存储器的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nWEnWE引脚；

11、引脚； 存储器的存储器的nCEnCE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nGCSnnGCSn引脚；引脚； 存储器的地址总线存储器的地址总线A15A15A0A0与与S3C2410XS3C2410X的地的地址总线址总线ADDR15ADDR15ADDR0ADDR0相连；相连； 存 储 器 的存 储 器 的 8 8 位 数 据 总 线位 数 据 总 线 D Q 7 D Q 7 D Q 0 D Q 0 与与S3C2410XS3C2410X的数据总线的数据总线DATA7DATA7DATA0DATA0相连。相连。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计

12、 2 2构建构建1616位的存储器系统位的存储器系统采用两片采用两片8 8位存储器芯片以并联方式可构成位存储器芯片以并联方式可构成1616位的存储器位的存储器系统，如图系统，如图3.7 3.7 所示，此时，在初始化程序中将所示，此时，在初始化程序中将BWSCONBWSCON寄存器寄存器中的中的DWn DWn 设置为设置为0101，选择，选择1616位的总线方式。位的总线方式。 存储器的存储器的nOEnOE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nOEnOE引脚；引脚； 低低8 8位的存储器的位的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nWBE0nWBE0引脚，高引脚

13、，高8 8位位的存储器的的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nWBE1nWBE1引脚；引脚； 存储器的存储器的nCEnCE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nGCSnnGCSn引脚；引脚； 存储器的地址总线存储器的地址总线A15A15A0A0与与S3C2410XS3C2410X的地址总线的地址总线ADDR16ADDR16ADDR1ADDR1相连；相连； 低低8 8位的存储器的位的存储器的8 8位数据总线位数据总线DQ7DQ7DQ0DQ0与与S3C2410XS3C2410X的的数据总线数据总线DATA7DATA7DATA0DATA0相连，高相连，高8 8位

14、的存储器的位的存储器的8 8位数据总线位数据总线DQ7DQ7DQ0DQ0与与S3C2410XS3C2410X的数据总线的数据总线DATA15DATA15DATA8DATA8相连。相连。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3 3构建构建3232位的存储器系统位的存储器系统采用四片采用四片8 8位存储器芯片以并联方式可构成位存储器芯片以并联方式可构成3232位的位的存储器系统，如图存储器系统，如图3.8 3.8 所示，此时，在初始化程序中所示，此时，在初始化程序中将将BWSCONBWSCON寄存器中的寄存器中的DWn DWn 设置为设置为101

15、0，选择，选择3232位的位的总线方式。总线方式。 存储器的存储器的nOEnOE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nOEnOE引脚；引脚； 低低8 8位的存储器的位的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nWBE0nWBE0引引脚，次低脚，次低8 8位的存储器的位的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nWBE1nWBE1引脚，次高引脚，次高8 8位的存储器的位的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nWBE2nWBE2引脚，高引脚，高8 8位的存储器的位的存储器的nWEnWE端接端接S3C2410XS3C

16、2410X的的nWBE3nWBE3引脚；引脚； 存储器的存储器的nCEnCE端接端接S3C2410XS3C2410X的的nGCSnnGCSn引脚；引脚； 存储器的地址总线存储器的地址总线A15A15A0A0与与S3C2410XS3C2410X的地址的地址总线总线ADDR17ADDR17ADDR2ADDR2相连。相连。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.8 32位存储器系统位存储器系统 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.2.2 SDRAM3.2.2 SDRAM接口电路设计接口

17、电路设计 在在ARMARM嵌入式应用系统中，嵌入式应用系统中，SDRAMSDRAM主要用于程序主要用于程序的运行空间、数据及堆栈区。当系统启动时，的运行空间、数据及堆栈区。当系统启动时，CPUCPU首先首先从复位地址从复位地址0 x00 x0处读取启动程序代码，完成系统的初始处读取启动程序代码，完成系统的初始化后，为提高系统的运行的速度，程序代码通常装入到化后，为提高系统的运行的速度，程序代码通常装入到SDRAMSDRAM中运行。在中运行。在S3C2410XS3C2410X片内具有独立的片内具有独立的SDRAMSDRAM刷刷新控制逻辑电路，可方便地与新控制逻辑电路，可方便地与SDRAMSDRA

18、M接口。目前常用的接口。目前常用的SDRAMSDRAM芯片有芯片有8 8位和位和1616位的数据宽度、工作电压一般为位的数据宽度、工作电压一般为3.3 V3.3 V。主要生产厂商有。主要生产厂商有HYUNDAIHYUNDAI、WinbondWinbond等，下面等，下面以以K4S561632C-TC75K4S561632C-TC75为例说明其与为例说明其与S3C2410XS3C2410X的接口方的接口方法，构成法，构成16M x 3216M x 32位的存储系统。位的存储系统。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 K4S561632C-TC7

19、5K4S561632C-TC75存储器是存储器是4 4组组 4M 4M 16 16 位的动态存储位的动态存储器，工作电压为器，工作电压为3.3 V3.3 V，其封装形式为，其封装形式为5454脚脚TSOPTSOP，兼容，兼容LVTTLLVTTL接口，数据宽度为接口，数据宽度为1616位，支持自动刷新（位，支持自动刷新（Auto-RefreshAuto-Refresh）和自）和自刷新刷新(Self-Refresh)(Self-Refresh)。其引脚如图。其引脚如图3.93.9所示，引脚功能如表所示，引脚功能如表3.13.1所示。所示。 图图3.9 K4S561632C-TC75引脚图引脚图 第

20、第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 引脚引脚名名 称称说说 明明CLK时钟时钟时钟输入时钟输入CKE时钟使能时钟使能片内时钟信号使能片内时钟信号使能CS*片选片选为低电平时芯片才能工作为低电平时芯片才能工作BA0、BA1组地址选择组地址选择用于片内用于片内4个组选择个组选择A12A0地址总线地址总线为行、列的地址线为行、列的地址线RAS*行地址锁存行地址锁存低电平时锁存行地址低电平时锁存行地址CAS*列地址锁存列地址锁存低电平时锁存列地址低电平时锁存列地址WE*写使能写使能使能写信号和允许列改写，使能写信号和允许列改写，WE*和和CAS*有效

21、时锁存数据有效时锁存数据LDQM、UDQM数据数据I/O屏蔽屏蔽在读模式下控制输出缓冲，写模式下屏蔽输入数据在读模式下控制输出缓冲，写模式下屏蔽输入数据DQ15DQ0DQ0数据总线数据总线数据输入数据输入/输出引脚输出引脚VDD/VSS电源电源/地地内部电源及输入缓冲电源内部电源及输入缓冲电源/地地VDDQ/VSSQ电源电源/地地输出缓冲电源输出缓冲电源/地地NC空空空引脚空引脚表表3.1 K4S561632C-TC75引脚功能表引脚功能表 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 采用两片采用两片K4S561632C-TC75K4S561632

22、C-TC75存储器芯片可组成存储器芯片可组成16M 16M 32 32位位SDRANSDRAN存储器系统，其片选信号存储器系统，其片选信号CSCS* *接接S3C2410XS3C2410X的的nGCS6 nGCS6 引脚，引脚，具体连线如图具体连线如图3.103.10所示。所示。 图3.10 K4S561632C-TC75组成的32位SDRAM存储器系统 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.2.3 Flash接口电路设计接口电路设计 FlashFlash闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储器单元块

23、进行擦写和再编程。目前所做用的器单元块进行擦写和再编程。目前所做用的FlashFlash芯片芯片主要有主要有NorFlashNorFlash和和Nand FlashNand Flash两种。但这两种两种。但这两种FlashFlash芯片芯片在某些方面存在一定的差异，如：在某些方面存在一定的差异，如：NandNand器件执行擦除器件执行擦除操作简单，而操作简单，而NorNor则要求在进行写入前先将目标块内所则要求在进行写入前先将目标块内所有的位都写为有的位都写为0 0； NorNor的读速度比的读速度比NandNand稍快一些；稍快一些； NandNand的写入速度比的写入速度比NorNor快很

24、多，快很多，NandNand需需4ms4ms擦除，而擦除，而NorNor需要需要5s5s快。快。Nand FlashNand Flash的单元尺寸几乎是的单元尺寸几乎是NorNor器件器件的一半，由于生产过程更为简单，其价格低。在的一半，由于生产过程更为简单，其价格低。在NandNand闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NorNor的擦的擦写次数是十万次。写次数是十万次。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 Nor Nor具有具有XIPXIP（eXecute In PlaceeXecute In

25、Place，芯片内执，芯片内执行）特性，应用程序可以直接在行）特性，应用程序可以直接在FlashFlash闪存内运闪存内运行，不必再把代码读到系统行，不必再把代码读到系统RAMRAM中。中。NorNor的传的传输效率很高，在输效率很高，在14MB14MB的小容量时具有很高的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。影响了它的性能。NandNand结构能提供极高的单结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。在接口方面，除的速度也很快。在接口方面，Nor F

26、lashNor Flash和和Nand FlashNand Flash也存在着差别。也存在着差别。Nor FlashNor Flash带有带有SRAMSRAM接口，接口，NandNand器件使用复杂的器件使用复杂的I/OI/O口来串口来串行存取数据。行存取数据。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 1 1Nor FlashNor Flash与与S3C2410XS3C2410X微处理器接口设计微处理器接口设计SST39LF/VF160SST39LF/VF160是是1M X 161M X 16位的位的CMOSCMOS芯片，芯片，SST39LF16

27、0SST39LF160工作电压为工作电压为3.03.03.6V3.6V，SST39VF160SST39VF160工作工作电压为电压为2.72.73.6V3.6V，采用，采用4848脚脚TSOPTSOP封装或封装或TFBGATFBGA封封装，装，1616位数据宽度，以字模式（位数据宽度，以字模式（1616位数据宽度）的方位数据宽度）的方式工作。式工作。SST39VF160SST39VF160的在系统编程和编程操作仅需的在系统编程和编程操作仅需3.3V3.3V电压，通过命令可以对芯片进行编程（烧写）、电压，通过命令可以对芯片进行编程（烧写）、擦除（整片擦除和按扇区擦除）以及其他操作。擦除（整片擦除

28、和按扇区擦除）以及其他操作。SST39LF/VF160SST39LF/VF160的引脚图如图的引脚图如图3.113.11所示，引脚功能如所示，引脚功能如表表3.23.2所示。所示。 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.11 SST39LF/VF160的引脚图的引脚图 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 表3.2SST39LF160/SST39VF160引脚功能表引脚引脚名名 称称说说 明明CE*片选片选为低电平时芯片才能工作为低电平时芯片才能工作OE*输出使能输出使能用于片内用于

29、片内4个组选择个组选择A19A0地址总线地址总线地址线地址线WE*写使能写使能使能写信号和允许列改写使能写信号和允许列改写DQ15DQ0DQ0数据总线数据总线数据输入数据输入/输出引脚输出引脚VDD电源电源3.3V电源电源VSS地地地地NC空空空引脚空引脚 表表3.2 SST39LF160/SST39VF160引脚功能表引脚功能表第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 嵌入式应用系统中，常见的嵌入式应用系统中，常见的Nor FlashNor Flash存储器芯片单存储器芯片单片容量有片容量有1MB1MB、2MB2MB、4MB4MB、8MB8MB

30、、16MB16MB等。等。 下面以下面以SST39VF160SST39VF160为例，简述其与为例，简述其与S3C2410XS3C2410X微处微处理器的连线，构成理器的连线，构成1M X 161M X 16位的存储器系统。位的存储器系统。SST39VF160SST39VF160的的OEOE* *与与S3C2410XS3C2410X的的nOEnOE相连；相连；WEWE* *与与S3C2410XS3C2410X的的nWEnWE相连；地址总线相连；地址总线A19A19A0A0与与S3C2410XS3C2410X的地址总线的地址总线ADDR20ADDR20ADDR1ADDR1相连（注：相连（注：因为

31、是因为是1616位的存储器系统，半字对齐，所以位的存储器系统，半字对齐，所以S3C2410XS3C2410X的的A0A0不用连线）；不用连线）；1616位的数据总线位的数据总线DQ15DQ15DQ0DQ0与与S3C2410XS3C2410X的低的低1616位数据总线位数据总线XDATA15XDATA15XDATA0XDATA0相相连，如图连，如图3.123.12所示。所示。 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.12 SST39LF/VF160的存储系统电路图的存储系统电路图 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统

32、设计处理器的嵌入式应用系统设计 2 2Nand FlashNand Flash与与S3C2410XS3C2410X微处理器接口电路设计微处理器接口电路设计 Nand FlashNand Flash相对于相对于Nor FlashNor Flash接口复杂得多，接口复杂得多，但对于但对于S3C2410XS3C2410X微处器提供了微处器提供了Nand FlashNand Flash的接的接口，使其在嵌入式应用系统中的接口大大简便。口，使其在嵌入式应用系统中的接口大大简便。 例：例：K9F1208UDM-YCB0/K9F1208UDM-YIB0 K9F1208UDM-YCB0/K9F1208UDM-

33、YIB0 存储器与存储器与S3C2410XS3C2410X微处理器接口。微处理器接口。K9F1208UDM-YCB0/K9F1208UDM-YIB0 K9F1208UDM-YCB0/K9F1208UDM-YIB0 存储存储器是器是64M64M8 8位的位的NAND FlashNAND Flash存储器，数据总存储器，数据总线宽度为线宽度为8 8位，工作电压为位，工作电压为2.7V-3.6V2.7V-3.6V，采作，采作4848脚脚TSOPTSOP封装，系统的编程和擦除电压仅需封装，系统的编程和擦除电压仅需3.3V3.3V，其引脚如图，其引脚如图3.133.13所示，引脚功能如表所示，引脚功能如

34、表3.33.3所所 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 表表3.3 U-K9F1208UDM引脚功能表引脚功能表 图图3.13 U-K9F1208UDM引脚图引脚图 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 K9F1208UDMK9F1208UDM与与S3C2410XS3C2410X微处理器接微处理器接口如图口如图3.143.14所示。所示。 K9F1208UDM K9F1208UDM的的ALEALE和和CLECLE引脚分别与引脚分别与S3C2410XS3C2410X的的ALEALE和和CLE

35、CLE引脚相连；引脚相连； K9F1208UDM K9F1208UDM的的WEWE* *、RERE* *、CECE* *和和R/BR/B引脚分别与引脚分别与S3C2410XS3C2410X的的NfweNfwe、NfreNfre、CLECLE和和R/nBR/nB引脚相连；引脚相连； K9F1208UDM K9F1208UDM的数据输入输出线的数据输入输出线IO7IO7IO0IO0分别与分别与S3C2410XS3C2410X的的DATA7DATA7DATA0DATA0引引脚相连。脚相连。其操作模式如表其操作模式如表3.43.4所示。所示。 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统

36、设计处理器的嵌入式应用系统设计 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.14 Nand Flash存储系统电路存储系统电路 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.3 S3C2410X3.3 S3C2410X的串行通信设计的串行通信设计 3.3.1 串行口原理及接口技术串行口原理及接口技术 1 1异步串行异步串行I IOO 异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位( (例如先低位、后高位例如先低位、后高位) )地传送。数据的各不同位可以

37、地传送。数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行分时使用同一传输通道，因此串行I IO O 可以减少信号可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。连线，最少用一对线即可进行。图图3.15 串行通信字符格式串行通信字符格式 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 S3C2410X串行接口串行接口 S3C2410XS3C2410X提供了提供了3 3个通道的个通道的UARTUART，要使，要使其与其与PCPC机通信，必须将其机通信，必须将其信号电平转换为信号电平转换为RSRS232C 232C 的电平。的电平。 RS232CRS232C规定了双

38、极性的信号逻辑电平：规定了双极性的信号逻辑电平：-3V -3V 到到-25V -25V 之间的电平表示逻辑之间的电平表示逻辑“1”1”。+3V +3V 到到+25V +25V 之间的电平表示逻辑之间的电平表示逻辑“0”0”。因此这是一套负逻辑定义，以上标准称为因此这是一套负逻辑定义，以上标准称为EIA EIA 电平。电平。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.16 S3C2410X与与PC机的异步通信接口图机的异步通信接口图 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.3.2 S3C2

39、410X的的UART模块模块 S3C2410XS3C2410X与与UART UART 有关的寄存器主要有以有关的寄存器主要有以下几个：下几个：（1 1）UARTUART线控制寄存器包括线控制寄存器包括ULCON0ULCON0，ULCON1ULCON1和和ULCON2ULCON2，主要用来选择每帧数据，主要用来选择每帧数据位数、停止位数，奇偶校验模式及是否使用红位数、停止位数，奇偶校验模式及是否使用红外模式，如表外模式，如表3.53.5和表和表3.63.6所示。所示。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 表表3.5 UART寄存器设置寄存器设置

40、 表表3.6 UART寄存器位描述寄存器位描述 寄存器寄存器地地 址址读读/写写描描 述述复位后值复位后值ULCON00 x50000000R/WUART通道通道0线控制寄存器线控制寄存器0 x00ULCON10 x50004000R/WUART通道通道1线控制寄存器线控制寄存器0 x00ULCON20 x50008000R/WUART通道通道2线控制寄存器线控制寄存器0 x00ULCONn位位描描 述述复位后值复位后值保留保留70红外模式红外模式6确定是否用红外模式：确定是否用红外模式：0=正常模式、正常模式、1=红外收红外收/发模式发模式0奇偶校验奇偶校验 5：3收收/发过程中的奇偶校验：

41、发过程中的奇偶校验： 0XX=XX=无校验、无校验、100=100=奇校验、奇校验、101=101=偶校验偶校验110=110=强制奇偶校验为强制奇偶校验为1 1、110=110=强制奇偶校验为强制奇偶校验为0 0000停止位停止位2收收/发每帧数据的停止位：发每帧数据的停止位：0=1位停止位、位停止位、1=2位停止位位停止位0字长度字长度 1: :0收收/发数据长度：发数据长度：00=5位、位、01=6位、位、10=7位、位、11=8位位00第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 （2 2）UARTUART控制寄存器包括控制寄存器包括UCON

42、0, UCON1 and UCON0, UCON1 and UCON2UCON2，主要用来选择时钟，接收和发送中断类型，主要用来选择时钟，接收和发送中断类型（即电平还是脉冲触发类型），接收超时使能，接收（即电平还是脉冲触发类型），接收超时使能，接收错误状态中断使能，回环模式，发送接收模式等。如错误状态中断使能，回环模式，发送接收模式等。如表表3.73.7和表和表3.83.8所示。所示。 图图3.7 UART控制寄存器设置控制寄存器设置 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.8 UART控制寄存器器位设置控制寄存器器位设置 第第3章章

43、基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 (3)UART(3)UART错误状态寄存器包括错误状态寄存器包括 UERSTAT0, UERSTAT1 and UERSTAT0, UERSTAT1 and UERSTAT2UERSTAT2，此状态寄存器的，此状态寄存器的相关位表明是否有帧错误或溢相关位表明是否有帧错误或溢出错误发生。如表出错误发生。如表3.93.9和表和表3.103.10所示。所示。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 表表3.9 UART3.9 UART错误状态寄存器错误状态寄存器寄存器寄存器地

44、地 址址读读/写写描描 述述复位后值复位后值UERSTAT00 x50000014R通道通道0接收错误状态寄存器接收错误状态寄存器0 x00UERSTAT10 x50004014R通道通道1接收错误状态寄存器接收错误状态寄存器0 x00UERSTAT20 x50008014R通道通道2接收错误状态寄存器接收错误状态寄存器0 x00表表3.10 UART错误状态寄存器位描述错误状态寄存器位描述UERSTAT n位位描描 述述复位后值复位后值保留保留3在接收时，在接收时，0=无帧错误、无帧错误、1=有帧错误有帧错误0帧错误帧错误2在接收数据时若发生帧错误，该位自在接收数据时若发生帧错误，该位自动置

45、动置1、否则该位为、否则该位为00保留保留1在接收时，在接收时，0=无帧错误、无帧错误、1=有帧错误有帧错误0溢出错误溢出错误0在接收数据时若发生溢出错误，该位在接收数据时若发生溢出错误，该位自动置自动置1、否则该位为、否则该位为00第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 （4 4）在）在UART UART 模块中有三个接收模块中有三个接收/ /发送状态寄存器，包括：发送状态寄存器，包括： UTRSTAT0UTRSTAT0 UTRSTAT1 UTRSTAT1 UTRSTAT2 UTRSTAT2 如表如表3.113.11和表和表3.12 3.12

46、 所示。所示。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 表表3.11 UART接收接收/发送寄存器设置发送寄存器设置寄存器寄存器地地 址址读读/写写描描 述述复位后值复位后值UTRSTAT00 x50000010R通道通道0收收/发状态寄存器发状态寄存器0 x00UTRSTAT10 x50004010R通道通道1收收/发状态寄存器发状态寄存器0 x00UTRSTAT20 x50008010R通道通道2收收/发状态寄存器发状态寄存器0 x00表表3.12 UART接收接收/发送寄存器位描述发送寄存器位描述UTRSTATn位位描描 述述复位后值复位后

47、值发送器空发送器空2当发送缓冲器无有效数据发送时，当发送缓冲器无有效数据发送时，该位自动置该位自动置1、否则该位为、否则该位为00发送缓冲寄存器发送缓冲寄存器空空1当发送缓冲寄存器空时，该位自当发送缓冲寄存器空时，该位自动置动置1、否则该位为、否则该位为00接收缓冲寄存器接收缓冲寄存器数据准备就绪数据准备就绪0当接收缓冲寄存器数据准备就绪当接收缓冲寄存器数据准备就绪时，该位自动置时，该位自动置1、否则该位为、否则该位为00第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 （2 2）在）在UART UART 模块中有模块中有3 3 个个UART UART

48、发送缓冲寄存器，包括：发送缓冲寄存器，包括：UTXH0UTXH0，UTXH1 UTXH1 和和UTXH2UTXH2，UTXHn UTXHn 有有8 8位发送数据。位发送数据。如表如表3.133.13所示。所示。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 表表3.13 UART发送缓冲寄存器发送缓冲寄存器寄存器寄存器地地 址址读读/写写描描 述述复位后值复位后值UTXH00 x50000020（L）0 x50000023（B）写写（字节）（字节）UART0传输缓冲寄存器传输缓冲寄存器UTXH10 x50004020（L）0 x50004023（B）写

49、写（字节）（字节）UART1传输缓冲寄存器传输缓冲寄存器UTXH20 x50008020（L）0 x50008023（B）写写（字节）（字节）UART2传输缓冲寄存器传输缓冲寄存器表表3.14 UART发送缓冲寄存器功能发送缓冲寄存器功能UTXHn位位描描 述述复位后值复位后值UTDATAn 7：0从从UARTn发送数据发送数据第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 （3）在）在UART 模块中有模块中有3 个个UART 接收缓冲寄存器，包括接收缓冲寄存器，包括URXH0，URXH1 和和URXH2，URXHn 有有8位接收数据。如表位接收数据

50、。如表3.15所示。所示。表表3.15 UART接收缓冲寄存器接收缓冲寄存器寄存器寄存器地地 址址读读/写写描描 述述复位值复位值URXH00 x50000024（L）0 x50000027（B）读读（字节）（字节）UART0接收缓冲寄存器接收缓冲寄存器URXH10 x50004024（L）0 x50004027（B）读读（字节）（字节）UART1传输缓冲寄存器传输缓冲寄存器URXH20 x50008024（L）0 x50008027（B）读读（字节）（字节）UART2传输缓冲寄存器传输缓冲寄存器表表3.16 UART接收缓冲寄存器功能接收缓冲寄存器功能URXHn位位描描 述述复位后值复位后值

51、RXDATAn 7：0从从UARTn接收数据接收数据第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 （4）UART 波特率因子寄存器波特率因子寄存器表表3.17 UART波特率因子寄存器波特率因子寄存器寄存器寄存器地地 址址读读/写写描描 述述复位值复位值UBRDIV00 x50000028读读/写写波特率约数寄存器波特率约数寄存器0UBRDIV10 x50004028读读/写写波特率约数寄存器波特率约数寄存器1UBRDIV20 x50008028读读/写写波特率约数寄存器波特率约数寄存器2表表3.18 UART波特率因子寄存器功能波特率因子寄存器功能

52、UBRDIVn位位描描 述述复位后值复位后值UBRDIV 15：0波特率因子值波特率因子值UBRDIVn 0第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 UARTUART包括三个波特率因子寄存器包括三个波特率因子寄存器UBRDIV0, UBRDIV0, UBRDIV1 and UBRDIV2UBRDIV1 and UBRDIV2，存储在波特率因子寄存，存储在波特率因子寄存器器(UBRDIVn)(UBRDIVn)中的值决定串口发送和接收的时钟中的值决定串口发送和接收的时钟数率（波特率），计算公式如下：数率（波特率），计算公式如下：UBRDIVn = (

53、int)(PCLK / (bps x 16) ) UBRDIVn = (int)(PCLK / (bps x 16) ) 1 1或或UBRDIVn = (int)(UCLK / (bps x 16) ) UBRDIVn = (int)(UCLK / (bps x 16) ) 1 1例如：如果波特率是例如：如果波特率是115200115200，PCLK orPCLK or或或UCLK isUCLK is是是40 MHz40 MHz，那么，那么UBRDIVn :UBRDIVn :UBRDIVn = (int)(40000000 / (115200 x 16) ) UBRDIVn = (int)(4

54、0000000 / (115200 x 16) ) -1= (int)(21.7) -1= 21 -1 = 20-1= (int)(21.7) -1= 21 -1 = 20第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 3.3.3 S3C2410X3.3.3 S3C2410X的的UARTUART模块模块软件设计软件设计1编写串口驱动函数编写串口驱动函数基于上述的寄存器描述，即可编写出基于上述的寄存器描述，即可编写出驱动程序，其流程如图驱动程序，其流程如图3.173.17和图和图3.183.18所示，其源程序代码详见本书所带光所示，其源程序代码详见本书所

55、带光盘，在盘，在ADS1.2ADS1.2下编译调试通过。下编译调试通过。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 图图3.19 主函数框图主函数框图2在主函数中实现将从串口在主函数中实现将从串口0 接收到的数据接收到的数据发送到串口发送到串口0（main.c），图），图3.19所示。所示。第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 / main.c函数函数/说明说明: C main 函数，函数，ucos-ii初始

56、化等定义初始化等定义#define U8 unsigned char#include #include #define TRUE 1#define FALSE 0#pragma import(_use_no_semihosting_swi) / ensure no functions that use semihosting #define rUTRSTAT0 (*(volatile unsigned *)0 x50000010)#define rUTRSTAT1 (*(volatile unsigned *)0 x50004010)#define WrUTXH0(ch)(*(volatile

57、 unsigned char *)0 x50000020)=(unsigned char)(ch)#define WrUTXH1(ch)(*(volatile unsigned char *)0 x50004020)=(unsigned char)(ch)#define RdURXH0()(*(volatile unsigned char *)0 x50000024)#define RdURXH1()(*(volatile unsigned char *)0 x50004024)第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 void Uart_Sen

58、dByten(int,U8);char Uart_Getchn(char* Revdata, int Uartnum, int timeout);void ARMTargetInit(void);void hudelay(int time);int main(void) char c11; char err;ARMTargetInit(); / do target (uHAL based ARM system) initialisation /while(1) Uart_SendByten(0,0 xa);/换行换行 Uart_SendByten(0,0 xd);/回车回车 err=Uart_

59、Getchn(c1,0,0);/从串口采集数据从串口采集数据 Uart_SendByten(0,c10);/显示采集的数据显示采集的数据 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 void Uart_SendByten(int Uartnum, U8 data)/ok eric rong if(Uartnum=0) while(!(rUTRSTAT0 & 0 x4); /Wait until THR is empty.hudelay(10);WrUTXH0(data); else while(!(rUTRSTAT1 & 0 x4)

60、; /Wait until THR is empty.hudelay(10);WrUTXH1(data); 第第3章章 基于基于S3C2410X处理器的嵌入式应用系统设计处理器的嵌入式应用系统设计 char Uart_Getchn(char* Revdata, int Uartnum, int timeout)if(Uartnum=0)while(!(rUTRSTAT0 & 0 x1); /Receive data read*Revdata=RdURXH0();return TRUE;elsewhile(!(rUTRSTAT1 & 0 x1);/Receive data read*Revdata=RdURX