《ARM嵌入式系統(tǒng)》實驗講義

1、實驗一實驗一 實驗平臺熟悉與實驗平臺熟悉與 ADSADS 開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?. 熟悉 EL-ARM-DSP-IV 實驗系統(tǒng)；2. 熟悉 ADS 開發(fā)環(huán)境二、實驗內(nèi)容二、實驗內(nèi)容1. 了解 ARM 核心板和實驗箱底板的硬件資源；2. 通過 ADS1.2 集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)最簡單程序來熟悉實驗過程。三、實驗設(shè)備三、實驗設(shè)備1. 硬件：EL-ARM-DSP-IV 教學實驗箱，Intel Core i3PC 機，J-Link 仿真器，串口電纜。2. 軟件：Windows XP 操作系統(tǒng)， ADS1.2 集成開發(fā)環(huán)境，仿真調(diào)試驅(qū)動程序四、四、EL-ARM-DSP-IVEL-ARM-

2、DSP-IV 實驗系統(tǒng)的資源介紹實驗系統(tǒng)的資源介紹1 1、EL-ARM-DSP-IVEL-ARM-DSP-IV 實驗箱硬件資源概述實驗箱硬件資源概述EL-ARM-DSP-IV 型教學實驗系統(tǒng)屬于一種綜合的教學實驗系統(tǒng)，該實驗系統(tǒng)集成 ARM 和 DSP的控制接口，實現(xiàn)了多模塊多 CPU 協(xié)同工作的應(yīng)用實驗。它是集學習、應(yīng)用編程、開發(fā)研究于一體的 ARM 和 DSP 實驗教學系統(tǒng)。用戶可根據(jù)自己的需求選用不同類型的 CPU 適配板，在不需要改變?nèi)魏闻渲们闆r下，支持的 ARM 板卡有 EL-ARM9-S3C2410（ARM9）和 ARM10。支持的 DSP 板卡有：TECH_V2407、TECH_

3、V2812、TECH_V5402、TECH_V5409、TECH_V5416、TECH_V5509、TECH_V6XXX 等，可完成 ARM9 和 ARM7 的學習，同時，實驗系統(tǒng)上的 Tech_V 總線能夠拓展較為豐富的實驗接口板。用戶在了解“E_LAB” ”標準后，能研發(fā)出不同用途的實驗接口板。除此之外，在實驗板上有豐富的外圍擴展資源（模擬信號發(fā)生器，數(shù)字量 IO 輸入輸出，語音編解碼、人機接口等單元） ，可以完成 ARM 和 DSP 的基礎(chǔ)實驗、算法實驗和數(shù)據(jù)通信實驗、擴展實驗；可以完成 ARM 操作系統(tǒng)下與 DSP 協(xié)同多 CPU 工作等。綜上所述，該實驗系統(tǒng)可以滿足廣大用戶的需求，是

4、各類用戶的理想選擇。下面給出該實驗系統(tǒng)的基本框圖，其中藍色模塊為 ARM 模塊，粉色模塊為 DSP 模塊，無色模塊為 ARM 和 DSP 的共用模塊。1.11.1 ARM 部分硬件組成部分硬件組成該實驗系統(tǒng)硬件資源主要包括：一組 CPU 板接口：支持 ARM9 核心板，ARM10 核心板；一組 E_LAB 接口：擴展 E-LAB 模塊；CPLD 單元：處理 ARM，DSP 的邏輯和時序語音處理單元：IIS 格式，芯片 UDA1341TS，采樣頻率最高 48KHz；LCD 液晶顯示單元：8 寸 TFT 屏；觸摸屏單元： 四線電阻屏，8 寸；鍵盤單元：4X4 鍵盤，帶 8 位 LED 數(shù)碼管；芯片

5、 HD7279A；數(shù)字量輸入輸出擴展單元一個 USB 擴展單元：USB2.0，芯片 CY768013。ARM-DSP-IV結(jié)構(gòu)框圖ARM_CPUDSP_CPUCPLDDRAMTFT_LCDUSB2.0AudioE_lab擴展AD/DAUSBAudioE_lab擴展Switch(共用)4X4key(共用)LED(共用)七段數(shù)碼顯示(共用)1.21.2 核心板的硬件資源（核心板的硬件資源（ARM920TARM920T 核）核）在核心 CPU 板上包括下列單元和芯片，32 位 ARM920T 的處理器，即三星的 S3C2410 芯片，兩片動態(tài)存儲器，每片 32M 字節(jié)，一片 32M 字節(jié)的 NAND

6、_flash 存儲器，一個 USB 主接口，一個 USB 從接口，一個 10/100M 的以太網(wǎng)控制芯片，完成網(wǎng)絡(luò)訪問功能，一個 UART 接口，完成串口通信，最高波特率率為 115200bps, 一個 RTC 實時時鐘，一個 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 和 1.8V 的電源管理模塊，一個 20 針的JTAG 調(diào)試接口。具體元器件見表 1-1。表 1-1芯片名稱芯片名稱數(shù)量數(shù)量功能功能板上標號板上標號S3C24101ARM920T，中央處理器S3C2410XHY57V5616202動態(tài)存儲器（SDRAM） ，32MB/片HY57V561620K9F56081海量存儲器，32MBK9F5608UAX88

7、796110/100M 以太網(wǎng)控制器AX88796AS1117-3.315V 轉(zhuǎn) 3.3VAS1117-3.3AS1117-1.815V 轉(zhuǎn) 1.8VAS1117-1.8MAX32321RS232 轉(zhuǎn)換IMP811-S1復(fù)位IMP811具體的單元、跳線見表 1-2。表表 1-21-2標號標號名稱名稱功能功能JP1JTAG 復(fù)位單元控制 nRESET 與 nTRST 是否接通AREF SEL模擬參考電壓選擇短接后連接到 VDD33，否則接地3S/4S3Step 與 4Step 選設(shè)置 Nand Flash 的運行模式，選擇擇NCON（CPU 引腳）與 3Step、4Step 連接RESET復(fù)位鍵

8、系統(tǒng)復(fù)位按鍵PS電源插座電源插座，接 5V 電源SW電源開關(guān)撥向 EXT 接通，撥向 INT 斷開電源USB-HOST主 USB 單元主 USBUART0(CROSS/F)串口 0 單元和 S3C2410 的串口 0 通信USB-DEVICE從 USB 單元USB 設(shè)備RJ45網(wǎng)絡(luò)單元訪問以太網(wǎng)ARM-JTAGJTAG 插座20 針 JTAG 插座，用于與宿主機通信INTERFACE C功能單元INTERFACE B數(shù)據(jù)、地址單元INTERFACE A功能單元表 1-3 為核心板上各 LED 指示燈的意義。表表 1-31-3標號標號名稱名稱功能功能PWRLED 燈電源指示燈LED1LED 燈G

9、PI/O 口 G 口的第 8 位指示LED2LED 燈GPI/O 口 G 口的第 9 位指示表 1-4 為核心板上的晶振單元表表 1-41-4標號標號名稱名稱功能功能12MHzCPU 主時鐘晶振外接 12MHz32KHzRTC 時鐘晶振外接 32.768KHz25MHz網(wǎng)絡(luò)時鐘晶振外接 25MHz2、核心板資源的具體介紹、核心板資源的具體介紹2.12.1 電源模塊電源模塊在 S3C2410 CPU 板上由于其內(nèi)核采用 1.8V，I/O 接口采用 3.3V 供電，因此需要將通用的 5V 轉(zhuǎn)換成 1.8V 和 3.3V。圖 1-1-2 為使用 LM1117 電源轉(zhuǎn)換芯片把 5V 轉(zhuǎn)成 3.3V 和

10、 1.8V 的轉(zhuǎn)換電路。圖圖 1-1-11-1-12.22.2 NAND_FLASHNAND_FLASH 海量存儲器單元海量存儲器單元該存儲單元在板卡上標號為 K9F5608U，選用 32MB 字節(jié)的 K9F5608U，8 位數(shù)據(jù)總線，該芯片由S3C2410 的相關(guān)引腳直接控制， CPU 分配給它的地址空間為 0 x0000 00000 x01ff ffff。啟動代碼部分則放在從 0 x0000 0000 開始的地址空間內(nèi)。系統(tǒng)將 CPU 的引腳 OM1:0設(shè)置成 00b，當核心板上電復(fù)位時，系統(tǒng)首先將 Nand_Flash 開始的 04K 的程序映射到 SteppingStone 區(qū)，然后從

11、那里開始執(zhí)行。Nand_Flash 可以存放數(shù)據(jù)和程序，但需要特定的指令進行讀寫。2.32.3 同步動態(tài)存儲器單元同步動態(tài)存儲器單元該存儲單元在板卡上標號為 HY57V561620。選用兩片 8MB 字節(jié)的 HY57V561620，32 位數(shù)據(jù)總線。片選 NSCS6 接兩片 HY57V561620 單元作為片選信號，CPU 分配給這兩片 HY57V561620 單元的地址空間分別為 0 x3000 0000 - 0 x31ff ffff, 0 x3200 0000-0 x33ffffff,也就是 S3C2410CPU 的 Bank6 區(qū)和 Bank7 區(qū)。2.42.4 RS232RS232 串

12、口單元串口單元該存儲單元在板卡上標號為 UART0(CROSS/F)，選用了 MAX3232 電壓轉(zhuǎn)換芯片，進行 PC 機與 CPU板的串口通訊。它采用收、發(fā)、地，三線連接，無握手信號。通過 S3C2410 內(nèi)部的串口 0 控制器進行控制。2.52.5 主主/ /從從 USBUSB 單元單元該單元在板卡上標號為 USB-HOST 和 USB-DEVICE，通過 S3C2410 內(nèi)部的 USB 主控制器和 USB 設(shè)備控制器進行控制。2.62.6 網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元該存儲單元在板卡上標號為 AX88796，選用了 ASIX 公司的 AX88796 網(wǎng)絡(luò)芯片，傳輸速率為10/100M 自適應(yīng)，16

13、位數(shù)據(jù)總線傳輸，片選 NGCS2 接網(wǎng)絡(luò)單元。CPU 分配給 AX88796 單元的地址空間為 0 x1000 00000 x1800 0000,也就是 S3C2410CPU 的 bank2 區(qū)。S3C2410CPU 的外部中斷外部中斷 ExINT2ExINT2響應(yīng)該中斷。RJ45 插座上面自帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹甘緹?。為清楚顯示核心板上各存儲區(qū)及單元，見表 1-5。表表 1-51-5標號名稱存儲區(qū)存儲的有效區(qū)容量（字節(jié)）HY57V561620同步動態(tài)存儲器Bank70 x3200 0000 - 0 x33ff ffff32MHY57V561620同步動態(tài)存儲器Bank60 x3000 0000 -

14、0 x31ff ffff32MAX88796網(wǎng)絡(luò)控制器Band20 x1000 0000 后的若干若干寄存器NAND_FLASH海量存儲器Bank00 x0000 0000 - 0 x01ff ffff32M2.72.7 JTAGJTAG 單元單元JTAG(Joint Test Action Group，聯(lián)合測試行動小組)是一種國際標準測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進行仿真、調(diào)試，JTAG 技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)，它在芯片內(nèi)部封裝了專門的測試電路 TAP（Test Access Port，測試訪問口） ，通過專用的 JTAG 測試工具對內(nèi)部節(jié)點進行測試。目前大多數(shù)比較復(fù)雜的器件都支持

15、 JTAG 協(xié)議，如 ARM、DSP、FPGA 器件等。標準的 JTAG 接口是 4 線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為測試模式選擇、測試時鐘、測試數(shù)據(jù)輸入和測試數(shù)據(jù)輸出。通過 JTAG 接口，可對芯片內(nèi)部的所有部件進行訪問，因而是開發(fā)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔高效的手段。目前 JTAG 接口的連接有兩種標準，即 14 針接口和 20 針接口，EL-ARM-DSP-IV 核心板上使用的是 20 針接口。接口定義見表 1-6。表表 1-61-6引腳名 稱描 述引腳名 稱描 述1VTref目標板參考電壓，接電源7TMS測試模式選擇2VCC接電源9TCK測試時鐘3nTRST測試系統(tǒng)復(fù)位信號11

16、RTCK測試時鐘返回信號4-20 偶數(shù)引腳GND接地13TDO測試數(shù)據(jù)串行輸出5TDI測試數(shù)據(jù)串行輸入15nRESET目標系統(tǒng)復(fù)位信號17、19NC未連接在核心板上，JTAG 的第 1 腳用一黃色的方框標注，當串口、USB 口、網(wǎng)絡(luò)口向左擺放時，第 1腳下面的管腳為第 2 腳，它左面的管腳依次為 3，5，19；第 2 腳左面的管腳依次為4，6，20。2.82.8 核心核心 CPUCPU 板上的外接接口單元板上的外接接口單元在 CPU 板上有 INTERFACE A、INTERFACE B、INTERFACE C，3 個外擴接口單元，現(xiàn)對這三個接口的引腳加以說明。INTERFACEINTERFA

17、CE B B：INTERFACE B 擴展信號是地址、數(shù)據(jù)總線和讀寫、片選信號：見表 1-7表表 1-71-7序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注1+5V+5V 電源41VDD33+3.3V 電源2+5V+5V 電源42VDD33+3.3V 電源3LA19地址線O43NC空腳空4LA18地址線O44NC空腳空5LA17地址線O45NC空腳空6LA16地址線O46NC空腳空7EXA15地址線O47NC空腳空8EXA14地址線O48NC空腳空9EXA13地址線O49NC空腳空10EXA12地址線O50NC空腳空11GND地51GND地12GND地52GN

18、D地13EXA11地址線O53EXD15數(shù)據(jù)線IO14EXA10地址線O54EXD14數(shù)據(jù)線IO15EXA9地址線O55EXD13數(shù)據(jù)線IO16EXA8地址線O56EXD12數(shù)據(jù)線IO17EXA7地址線O57EXD11數(shù)據(jù)線IO18EXA6地址線O58EXD10數(shù)據(jù)線IO19EXA5地址線O59EXD9數(shù)據(jù)線IO20EXA4地址線O60EXD8數(shù)據(jù)線IO21+5V+5V 電源61GND地22+5V+5V 電源62GND地23EXA3地址線O63EXD7數(shù)據(jù)線IO24EXA2地址線O64EXD6數(shù)據(jù)線IO25EXA1地址線O65EXD5數(shù)據(jù)線IO26EXA0地址線O66EXD4數(shù)據(jù)線IO27LA

19、21地址線O67EXD3數(shù)據(jù)線IO28LA20地址線O68EXD2數(shù)據(jù)線IO29NC空腳69EXD1數(shù)據(jù)線IO30NC空腳70EXD0數(shù)據(jù)線IO31GND地71GND地32GND地72GND地33NC空腳空73LNOE使能信號O34NC空腳空74LNWE寫信號O35NC空腳空75LNOE使能信號O36NC空腳空76NWIT等待信號I37NC空腳空77NC空腳空38NC空腳空78NGCS0片選信號O39NC空腳空79GND地40NC空腳空80GND地INTERFACEINTERFACE A A：INTERFACE A 擴展信號外設(shè)信號接口：見表 1-8。表表 1-81-8序號序號代號代號含義含義

20、IOIO備注備注序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注1+12V+12V 電源41NC空腳空2-12V-12V 電源42IISDIIIS 數(shù)據(jù)輸入I3GND地43GND地4GND地44GND地5+5V+5V 電源45TOUT0定時器輸出 0O6+5V+5V 電源46TCLK0定時器時鐘輸出 0連接至 CPU 的TCLK0 引腳7GND地44 NC空腳空8GND地48EINT1中斷 1I外部輸入中斷信號，連接到 CPU的中斷9+5V+5V 電源49TOUT1定時器輸出 110+5V+5V 電源50TCLK1定時器時鐘輸出 1連接至 CPU 的TCLK1 引腳11NC空腳空51GND地12NC空

21、腳空52GND地13NC空腳空53EINT0中斷 0I外部輸入的中斷信號，連接到 CPU 的中斷14NC空腳空54NC空腳空15NC空腳空55NC空腳空16NC空腳空56NGCS1片選信號 1O17NC空腳空57NC空腳空18NC空腳空58NC空腳空19+3.3V+3.3V 電源59RESET復(fù)位信號O20+3.3V+3.3V 電源60NC空腳空21SPICLK0SPI 時鐘輸出OCPU 引腳61GND地22MISO0SPI 數(shù)據(jù)輸入ICPU 引腳62GND地23nSS0SPI 片選OCPU 引腳63NC空腳空24MOSI0SPI 數(shù)據(jù)輸出OCPU 引腳64NC空腳空25GND地65NC空腳空

22、26GND地66NC空腳空27NC空腳空67EINT7中斷 7I外部輸入的中斷信號，連接到 CPU 的中斷28NC空腳空68EINT3中斷 3I外部輸入的中斷信號，連接到 CPU 的中斷29NC空腳空69NGCS3片選信號 3O30NC空腳空70NGCS1片選信號 1O31GND地71NC空腳空32GND地72NC空腳空33NC空腳空73NC空腳空34NC空腳空74NC空腳空35IISLRCLKIIS 左右聲道時鐘O75NC空腳空36IISDOIIS 數(shù)據(jù)輸出O76GND地37GND地77GND地38GND地78NC空腳空39IISCLKIIS 輸出時鐘O79GND地40NC空腳空80GND地

23、INTERFACE C 用來擴展 INTERFACE A、INTERFACE B 沒有擴展的 CPU 信號，如 AD 輸入、液晶、串口等和擴展子板間的通訊信號。見表 1-9。表表 1-9序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注1+5V+5V 電源41SDCLKSD 卡時鐘OEL-830 底板未使用2+5V+5V 電源42SDCMDSD 卡命令OEL-830 底板未使用3AIN0模擬輸入 0I43AIN6模擬輸入 6I4AIN1模擬輸入 1I44AIN7模擬輸入 7I5AIN2模擬輸入 2I45NC空腳6AIN3模擬輸入 3I46CDCLKCPU 信號，解

24、碼器系統(tǒng)時鐘O7AIN4模擬輸入 4I47VD19液晶數(shù)據(jù) 19OCPU 引腳8AIN5模擬輸入 5I48VD20液晶數(shù)據(jù) 20OCPU 引腳9AREFB模擬輸入負參考電壓I49VD21液晶數(shù)據(jù) 21OCPU 引腳10AREFT模擬輸入正參考電壓I50VD22液晶數(shù)據(jù) 22OCPU 引腳11AVCOM模擬輸入?yún)⒖茧妷汗捕薎51VD23液晶數(shù)據(jù) 23OCPU 引腳12TOUT2定時器輸出2O52VD10液晶數(shù)據(jù) 10OCPU 引腳13TOUT3定時器輸出3O53VD11液晶數(shù)據(jù) 11OCPU 引腳14NC空腳54VD12液晶數(shù)據(jù) 12OCPU 引腳15ExINT4外部中斷 4I55VD13液晶

25、數(shù)據(jù) 13OCPU 引腳16ExINT5外部中斷 5I56VD14液晶數(shù)據(jù) 14OCPU 引腳17ExINT6外部中斷 6I57VD15液晶數(shù)據(jù) 15OCPU 引腳18ExINT7外部中斷 7I58VD3液晶數(shù)據(jù) 3OCPU 引腳19nGCS4片選O59VD4液晶數(shù)據(jù) 4OCPU 引腳20nGCS5片選O60VD5液晶數(shù)據(jù) 5OCPU 引腳21NGCS4片選O61VD6液晶數(shù)據(jù) 6OCPU 引腳22nGCS5片選O62VD7液晶數(shù)據(jù) 7OCPU 引腳23LnWBE0寫字節(jié)使能0O63TSMX接觸摸屏 XN腳OCPU 引腳24LnWBE1寫字節(jié)使能1O64TSMY接觸摸屏 YN腳OCPU 引腳2

26、5LnWBE2寫字節(jié)使能2O65TSPY接觸摸屏 YP腳OCPU 引腳26LnWBE3寫字節(jié)使能3O66TSPX接觸摸屏 XP腳OCPU 引腳27UCLK輸入輸出口IO67VM-VDEN液晶電壓控制信號I28GPH1輸入輸出口IO68VF-VS液晶楨時鐘O29CLKOUT0時鐘輸出信號源 0O69VL-HS液晶線時鐘O30CLKOUT1時鐘輸出信號源 1O70VCLK液晶位時鐘O31IICSCLIIC 總線時鐘O71VD0液晶數(shù)據(jù) 0O32IICSDAIIC 總線數(shù)據(jù)IO72VD1液晶數(shù)據(jù) 1O33RXD1串口 1 接收數(shù)據(jù)I73VD2液晶數(shù)據(jù) 2O34TXD1串口 1 發(fā)送數(shù)據(jù)O74VD3液

27、晶數(shù)據(jù) 3O35RXD2串口 2 接收數(shù)據(jù)I75VD4液晶數(shù)據(jù) 4O36TXD2串口 2 發(fā)送數(shù)據(jù)O76VD5液晶數(shù)據(jù) 5O37SDDAT0SD 卡數(shù)據(jù) 0OEL-830 底板未使用77VD6液晶數(shù)據(jù) 6O38SDDAT1SD 卡數(shù)據(jù) 1OEL-830 底板未使用78VD7液晶數(shù)據(jù) 7O39SDDAT2SD 卡數(shù)據(jù) 2OEL-830 底板未使用79GND地40SDDAT3SD 卡數(shù)據(jù) 3OEL-830 底板未使用80GND地3、實驗箱底板、實驗箱底板 ARM 部分資源介紹部分資源介紹3.1.3.1. 概述概述實驗箱底板上的資源豐富，具體的實驗單元有：LCD 模塊，觸摸屏模塊，語音單元模塊電源模

28、塊，模擬輸入輸出模塊，鍵盤模塊，CPLD 燒寫模塊，鍵盤數(shù)碼管模塊， E_LAB 總線接口等等。實驗箱上的底板詳細具體資源見表 1-10。表表 1-101-10單元名稱單元名稱關(guān)鍵控制芯片關(guān)鍵控制芯片功能功能備注備注LCD 模塊S3C2410 內(nèi)置 LCD 控制器液晶顯示8 寸 TFT觸摸屏模塊S3C2410 內(nèi)置完成觸摸響應(yīng)語音模塊UDA1341TS完成語音模擬信號的采集采樣率最高 48KHz；鍵盤數(shù)碼管模塊HD7279A中斷請求，數(shù)碼管顯示4X4 鍵，8 位數(shù)碼管模擬輸入輸出模塊74LS273，244完成數(shù)據(jù)鎖存，數(shù)據(jù)發(fā)送8 位數(shù)據(jù)E_LAB 總線接口擴展接口信號源模塊產(chǎn)生模擬信號ARM

29、USB2.0CY7C68013AUSB 數(shù)據(jù)傳送3.23.2 底板資源的具體介紹底板資源的具體介紹1 1）模擬輸入輸出接口單元）模擬輸入輸出接口單元8bit 的數(shù)字量輸入（由八個單刀雙擲開關(guān)產(chǎn)生） ，通過 74LS244 緩沖；8bit 的數(shù)字量輸出（通過八個 LED 燈顯示） ，通過 74LS273 鎖存。數(shù)字量的輸入輸出都映射到 CPU 的 IO 空間。數(shù)字值的顯示的通過八個 LED 燈和 LCD 屏，撥到開關(guān)，8 個開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，通過 LED 燈，和 LCD的顯示可以清楚的看到實驗結(jié)果。2 2）鍵盤數(shù)碼管模塊）鍵盤數(shù)碼管模塊 鍵盤接口是由芯片 HD7279A 控制的，HD7279A 是

30、一片具有串行接口的，可同時驅(qū)動 8 位共陰DSP E_LAB接口ARM E_LAB接口AD/DA單元LCD、觸摸屏模塊LED 顯示單元ARM 語音單元模擬信號源單元ARM USB2.0單元DSP AD/DA 接口單元DSP 語音單元ARM_CPU單元CPLD 設(shè)置單元電源單元4X4 鍵盤單元單刀雙擲開關(guān)單元DSP_CPU單元DSP USB單元擴展接口單元式數(shù)碼管或（64 只獨立 LED）的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可連接多達 64 鍵的鍵盤矩陣,單片即可完成 LED 顯示,鍵盤接口的全部功能。HD7279A 內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受 BCD 碼或 16進制碼，并同時具有 2 種譯碼方式。

31、此外，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。HD7279A 具有片選信號，可方便地實現(xiàn)多于 8 位的顯示或多于 64 鍵的鍵盤接口。在該實驗系統(tǒng)中，僅提供了 16 個鍵。3 3）音頻模塊）音頻模塊 語音的模擬信號的編解碼采用了 UDA1341TS 芯片。該芯片有兩個串行同步變換通道、D/A 轉(zhuǎn)換前的差補濾波器和 A/D 變換后的濾波器。其他部分提供片上時序和控制功能。芯片的各種應(yīng)用配置可以通過芯片的三根線，由串行通信編程來實現(xiàn)。主要包括：復(fù)位、節(jié)電模式、通信協(xié)議、串行時鐘速率、信號采樣速率、增益控制和測試模式、音質(zhì)特性。最大采樣速率 48kb/s。 語音處理單元由 UDA13

32、41TS 模塊、輸出功率模塊組成。語音的模擬信號經(jīng)過偏置和濾波處理后輸入到語音的編解碼芯 UDA1341TS 中，UDA1341TS 以 IIS 的語音格式送入 S3C2410X 中，S3C2410X 可以處理該信號，或把它保存起來，也可用 DMA 控制而不經(jīng)過 CPU 處理，直接實時的采集，然后實時的播放出去。音頻信號通過 D/A 轉(zhuǎn)換后接耳機輸出。如圖 1-3。UDA1341TS音頻輸入音頻輸入S3C2410圖圖 1-3-11-3-1 語音處理單元原理框圖語音處理單元原理框圖語音處理單元接口說明：語音處理單元接口說明：LINE_INLINE_IN：音頻輸入端子，可輸入 CD、聲卡、MP3

33、等語音信號。MIC_INIC_IN：音頻輸入端子，麥克風等語音信號。Audio_OUTAudio_OUT：音頻輸出端子，可接耳機、音箱。4 4）LCDLCD 模塊模塊本實驗系統(tǒng)僅選用了LCD液晶顯示屏，LCD的控制器使用S3C2410的內(nèi)部集成的控制器，LCD屏選用的是寸TFT屏。電源操作范圍寬(2.7V to 5.5V)；低功耗設(shè)計可滿足產(chǎn)品的省電要求。“LCD_ON/OFF1”按鍵，控制著 LCD 屏的電源，是 LCD 電源的開關(guān)。5 5）觸摸屏模塊）觸摸屏模塊 觸摸屏模塊，把采集到的電壓信號經(jīng)其內(nèi)部的 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量給 S3C2410 處理。 6 6）CPLDCPLD 單

34、元單元由于實驗箱上的資源眾多，幾乎每一個設(shè)備資源都要使用片選信號或中斷信號或一些串口的信號，以及一些寄存器的地址等等，這樣一來，S3C2410 的 I/O 資源是不能滿足的，因此該實驗箱通過加入了一片 CPLD 芯片，用來完成各資源所需的地址譯碼，片選信號，以及一些高低電平的模擬。CPLD 單元使用 S3C2410 的片選是 NGCS3，地址是 0 x180000000 x20000000;由于底板上大多的資源都通過 CPLD 的地址譯碼，進行片選電平的產(chǎn)生，以及模擬高低電平的產(chǎn)生，所以，應(yīng)給CPLD 的地址里寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生相應(yīng)的信號。表 1-21 列出了底板中所需信號的地址。#defi

35、ne clrcs1 (*(volatile unsigned *)0 x18000000) = 0 x01;#define setcs1 (*(volatile unsigned *)0 x18000004) = 0 x02;利用宏定義來代替置高、置低；給相應(yīng)的地址里寫 1，表示該 CPLD 的相應(yīng)引腳輸出低電平，給相應(yīng)的地址里寫 2，表示該 CPLD 的相應(yīng)引腳輸出高電平。有的地址需要寫入 8 位數(shù)據(jù)。具體的應(yīng)用，請詳見源碼程序。表表 1-11 CPLD 地址分配表地址分配表A1A1 A A2 2 A9A9 A10A10 A11A11 A1A12 2 A1A14 4 D0D0 D1D1 D2

36、D2 D3D3 程序中定義程序中定義 LEDLED 燈地址燈地址 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X X X X X X X (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x18000c00);char*)0 x18000c00); 電平開關(guān)地址電平開關(guān)地址 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X X X X X X X (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x18000c00);char*)0 x18000c00); 7279_clr

37、cs17279_clrcs1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x18000a06)*)0 x18000a06) = = 0 x000 x00 7279_setcs17279_setcs1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 X X X X X X X X temptemp = = (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x18000a06)char*)0 x1

38、8000a06) 7279_clrclk7279_clrclk 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x18000a00)char*)0 x18000a00) = = 0 x000 x00 7279_setclk7279_setclk 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 X X X X X X X X temptemp = = (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x180

39、00a00)char*)0 x18000a00) 7279_clrdat7279_clrdat 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x18000a02)char*)0 x18000a02) = = 0 x000 x00 7279_setdat7279_setdat 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 X X X X X X X X temptemp = = (*(volatile(*(volatile unsignedunsig

40、ned char*)0 x18000a02)char*)0 x18000a02) HD7279_DATHD7279_DAT 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 讀讀 X X X X X X (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned char*)0 x18000a04)char*)0 x18000a04) clrL3MclrL3M 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X 1 1 0 0 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x18000c0

41、4)*)0 x18000c04) = = 0 x020 x02 setL3MsetL3M 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X 1 1 1 1 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x18000c04)*)0 x18000c04) = = 0 x060 x06 clrL3CclrL3C 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X 1 1 0 0 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x18000c0

42、6)*)0 x18000c06) = = 0 x020 x02 setL3CsetL3C 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X 1 1 1 1 0 0 (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x18000c06)*)0 x18000c06) = = 0 x060 x06 USB20_CSUSB20_CS 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X X X X X X X X (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x180

43、00300)*)0 x18000300) 端點端點 2:(*(volatile2:(*(volatile unsignedunsigned charchar *)*)0 x18000300)0 x18000300) 端點端點 4:(*(volatile4:(*(volatile unsignedunsigned charchar *)*)0 x18000302)0 x18000302) 端點端點 6:(*(volatile6:(*(volatile unsignedunsigned charchar *)*)0 x18000301)0 x18000301) 端點端點 8:(*(volatile

44、8:(*(volatile unsignedunsigned charchar *)*)0 x18000303)0 x18000303) USB20_FLAGUSB20_FLAG 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X (*(volatile(*(volatile unsignedunsigned charchar *)0 x18000602)*)0 x18000602)讀讀 Ecs0Ecs0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X 0 x180000000 x18000000 Ecs1Ecs1 0

45、 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X 0 x180002000 x18000200 Ecs2Ecs2 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X 0 x180004000 x18000400 Ecs3Ecs3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X 0 x180006000 x18000600 7 7）擴展雙口）擴展雙口 RAM該系統(tǒng)外擴一個 8K（芯片類型：70V25）的雙口 RAM，為用戶預(yù)留了足夠的擴展空間，雙口RAM 提供兩個端口獨立控制，地址引腳

46、和 I/O 引腳，可以獨立地讀或?qū)?；當用戶使用中斷時：右邊接口處理器“寫”DRAM 地址“1FFE”時，響應(yīng)左邊中斷，在左邊處理器的中斷里清除中斷標志，并重新打開總中斷；左邊接口處理器“寫”DRAM 地址“1FFF”時，響應(yīng)右邊中斷，在右邊處理器的中斷里清除中斷標志，并重新打開總中斷；此雙口 RAM 的右邊接 DSP 處理器，左邊接 ARM 處理器。實驗箱 ARM 的雙口 RAM 的片選地址為：基地址1FFFH；中斷：EINT3；實驗箱 DSP 的雙口 RAM 的片選地址為：基地址2000h；中斷：XINT3；其硬件擴展原理圖如下： 8 8）USB2.0 單元單元本系統(tǒng)擴展了一個USB2.0接

47、口，芯片是Cypress的CY7C68013。Cypress公司的EZ-USBFX2系列芯片中的CY7C68013，這是一種帶USB接口的單片機芯片，雖然采用低價的8051單片機，但仍然能獲得很高的速度。它包括一個8051處理器、一個串行接口引擎（SIE）,一個USB收發(fā)器、一個8.5kB片上RAM、一個4 kB FIFO存儲器及一個通用可編程接口（GPIF） 。9 9）實驗系統(tǒng)開關(guān)及擴展孔）實驗系統(tǒng)開關(guān)及擴展孔 S4S4：撥碼開關(guān)，：撥碼開關(guān)，ARMARM CPUCPU 的的 bankbank 選擇；選擇；DSPDSP CPUCPU 的的 IOIO 空間選擇。空間選擇。碼位碼位功能功能1-O

48、NCS0 為 ON 片選為 NGCS02-ONCS1 為 ON 片選為 NGCS13-ONCS2 為 ON 片選為 NGCS24-ONCS3 為 ON 片選為 NGCS35-ONDCS0 有效：0000h1FFFh (DSP I/O 空間)6-ONDCS1 有效：2000h3FFFh (DSP I/O 空間)7-ONDCS2 有效：4000h7FFFh (DSP I/O 空間)8-ONDCS3 有效：8000h7FFFh (DSP 數(shù)據(jù)空間) SW4SW4：撥碼開關(guān)，：撥碼開關(guān)，ARMARM 和和 DSPDSP CPUCPU 板選擇板選擇第第 1 1 位位 DSP1DSP1第第 2 2 位位D

49、SP2DSP2功能功能第第 3 3 位位 ARM1ARM1 第第 4 4 位位 ARM2ARM2功能功能OFFOFF選擇 5XXX 系列 DSP CPUOFFOFF選擇 ARM9 CPUONOFF選擇 6XXX 系列 DSP CPUONOFF選擇 ARM10 CPUOFFON保留OFFON保留SW8:LED 顯示開關(guān)SW9:LED 顯示開關(guān)S5:7279 中斷選擇SW2:AD 選擇開關(guān)SW10、SW11語音選擇開關(guān)LCD 顯示開關(guān)SW4:CPU 板選擇開關(guān)S4:ARM、DSP地址選擇開關(guān)SW6:單刀雙擲選擇開關(guān)擴展擴展 2 號孔號孔ONON保留ONON保留 LCD 顯示開關(guān)：顯示開關(guān)：LCD_

50、SWITCH 是 LCD 開關(guān)，按下為開，彈起為關(guān)。 SW9SW9、SW8SW8：撥碼開關(guān)：撥碼開關(guān)SW8SW9功能OFFON選擇 DSP 輸出到 LEDONOFF選擇 ARM 輸出到 LED S5S5：72797279 中斷選擇中斷選擇第 1 位第 2 位功能ONOFF7279 中斷輸出到 ARMOFFON7279 中斷輸出到 DSP SW2：撥碼開關(guān)：撥碼開關(guān)SW2 的所有位撥到 ON，AD 開關(guān)選通。SW2 的所有位撥到 OFF，AD 開關(guān)斷開。 SW10、SW11：撥碼開關(guān)：撥碼開關(guān)DSP 語音選通開關(guān)，SW10、SW11 的所有位撥到 ON，DSP 語音單元選通，所有位OFF，DSP

51、 語音單元斷開。 擴展擴展 2 號孔號孔:在實驗箱的中部和左中部，有兩個擴展二號孔單元，具體功能見下面表格：標號標號功能功能標號標號功能功能BINT0ARM 中斷 0IICSCLARM 的 IICSCLBINT1ARM 中斷 1GPIO0ARM 的 GPH9BITN2ARM 中斷 2GPIO1ARM 的 GPH1DBINT2DSP 中斷 2GPIO2ARM 的 TOUT3DBINT1DSP 中斷 1GPIO3ARM 的 TOUT1DBINT0DSP 中斷 0CLK1-CLK4經(jīng)過 CPLD 分頻輸出的時鐘CLKOUTDSP 的 CLKOUT 引出AIN0ARM 的 AD0 通道XFDSP 的

52、XF 腳引出AIN2ARM 的 AD2 通道BIODSP 的 BIO 腳引出AIN3ARM 的 AD3 通道RESETDSP 的 RESETIN8-IN1Switch 單元的引出對應(yīng) K1-K8READYDSP 的 READYD_08-D_01DSP 擴展 273 輸出DGND接地A_08-A_01ARM 擴展 273 輸出IICSDAARM 的 IICSDA4、E_Lab 總線的介紹總線的介紹在實驗箱的左下部，有一對擴展接口，JP2 和 JP4，稱為 E_Lab 總線接口。在深入掌握了ARM 的系統(tǒng)之后，可以進一步開發(fā)屬于自己的具體的開發(fā)板，現(xiàn)就 E_Lab 總線的接口定義說明見表 1-28

53、，1-29。值得注意的是 E_Lab 總線接口使用雙排插座，每個插座并列的兩個引腳的信號定義是相同的。JP1JP1：JP1 擴展信號是地址總線和讀寫、片選信號：見表 1-12表表 1-121-12 底板底板 JP1JP1 插座引腳信號插座引腳信號序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注1,2MCCS0O片選信號3,4MCCS1O片選信號5,6MCCS2O片選信號7,8MCCS3O片選信號9,10A4地址線O與 CPU 的 ADDR4 相連接11,12A5地址線O與 CPU 的 ADDR5 相連接13,14A6地址線O與 CPU 的 ADDR6 相連接15,16A7地址線O與 CPU 的 ADD

54、R7 相連接17,18A8地址線O與 CPU 的 ADDR8 相連接19,20A9地址線O與 CPU 的 ADDR9 相連接21,22A10地址線O與 CPU 的 ADDR10 相連接23,24A11地址線O與 CPU 的 ADDR11 相連接25,26ACS0O片選信號27,28ACS1O片選信號29,30ACS2O片選信號31,32ACS3O片選信號JP2JP2：JP2 擴展信號是外設(shè)信號（數(shù)據(jù)）接口：見表 1-13。表表 1-131-13 底板底板 JP2JP2 插座引腳信號插座引腳信號序號序號代號代號含義含義IOIO備注備注1,2,3,4+5V電源5,6,7,8GND地9,10A0地址

55、線O與 CPU 的 ADDR0 相連接11,12A1地址線O與 CPU 的 ADDR1 相連接13,14A2地址線O與 CPU 的 ADDR2 相連接15,16A3地址線O與 CPU 的 ADDR3 相連接17,18D0數(shù)據(jù)線IO19,20D1數(shù)據(jù)線IO21,22D2數(shù)據(jù)線IO23,24D3數(shù)據(jù)線IO25,26D4數(shù)據(jù)線IO27,28D5數(shù)據(jù)線IO29,30D6數(shù)據(jù)線IO31,32D7數(shù)據(jù)線IO33,34ALEO地址鎖定使能35,36R/WO讀寫使能37,38BREOBusy/Ready 信號39,40ACS4O片選信號41,42, 43,44+12V電源45,46, 47,48-12V電源綜

56、上所述，本章介紹了該系統(tǒng)的硬件資源，看完本章內(nèi)容，應(yīng)該對實驗系統(tǒng)有一個基本的了解，在后面的幾章中將會結(jié)合光盤資料給出的實驗程序詳細介紹每個單元在實驗中的具體應(yīng)用。五、使用五、使用 ADS 進行進行 ARM 基本硬件實驗基本硬件實驗1、新建工程首先在 E 盤建立一個文件夾，用來組織存放工程文件；再通過 File-New 創(chuàng)建 ADS 工程。工程類型就使用“ARM Executable Image” 。2、創(chuàng)建工程后為空的工程，再在左邊的工程管理窗口中新建一個組（Group） ，建組的目的是工程有多個文件時，便于分類管理。選擇 File-New 菜單，在上述“新建”對話框中選擇“File”頁，新建

57、一個文件，并將文件保存為 Led.S，為匯編語言源程序文件。3、編輯源程序AREA LED,CODE,READONLYENTRYstartLDR R0, =0 x53000000;看門狗控制寄存器MOV R1, #0 x0STR R1,R0;關(guān)看門狗LDR R0,=0 x56000060;GPIO G 組控制寄存器MOV R1,#0 x00050000;將 G8,G9 設(shè)為輸出模式STR R1,R0;設(shè)定LDR R0,=0 x56000064;GPIO G 組數(shù)據(jù)寄存器MOV R1,#0 x00000300;G8,G9 為 11，關(guān) LED，為 00 開 LEDSTR R1,R0;輸出MAIN

58、_LOOPB MAIN_LOOP;死循環(huán)END4、設(shè)置編譯調(diào)試參數(shù)該項操作與硬件有關(guān)，點擊 Edit-DebugRel Setting 菜單，或者工程管理窗口的 DebugRel Setting工具欄按鈕，打開 DebugRel Setting 對話框。Target Settings 中設(shè)置 Linker 和 Post-linker 如上圖。ARM Assembler 中的 Target 頁的Architecture or Processor（處理器架構(gòu)）設(shè)為 ARM920T，ARM C Compiler 一樣設(shè)置，這兩個設(shè)定即與目標 CPU 的指令系統(tǒng)有關(guān)，要求匯編器和編譯器按照這樣的 CP

59、U 架構(gòu)來生成目標代碼。設(shè)定 ARM Linker 的 Output 頁中的 RO 為 0 x30000000，對應(yīng)系統(tǒng) CPU 板中的 NAND Flash 存儲器的起始地址，RW 設(shè)為 0 x0，對應(yīng) CPU 板中的 SDRAM 存儲器的起始地址。設(shè)定 ARM Linker 的 Layout 頁中的 Place at beginning of image 的 Object/Symbol 設(shè)為 led.o 表示第一個執(zhí)行的目標代碼文件，這讓連接器知道哪一個程序是最先執(zhí)行的。在 Section 中指明這個最先執(zhí)行的程序中的哪一段最先執(zhí)行。如下圖所示。在 ARM fromELF 的 Output

60、 file name 中輸入生成目標代碼文件名，若不指定，則以工程名為目標代碼名。如下圖。5、編譯、鏈接選擇 Project-Make 菜單對工程進行編譯、鏈接，如有錯誤，進一步修改，沒有錯誤則生成目標代碼。6、調(diào)試運行 點擊 Project-Debug 菜單，或者工具欄上的調(diào)試按鈕，則打開 AXD 程序。配置調(diào)試下載器為 J-Link，然后下載 image 程序，調(diào)試運行。實驗二實驗二 ARMARM 匯編語言及匯編語言及 C C 語言程序設(shè)計語言程序設(shè)計一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?. 了解 ARM 匯編語言的基本框架，學會使用 ARM 的匯編語言編程；2. 了解 ARM C 語言的基本框架，學