第4章S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、嵌入式系統(tǒng)講義嵌入式系統(tǒng)講義第第4章章 S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第第4章章 S3C2410X系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.1 S3C2410X概述概述4.2 存儲器配置存儲器配置4.3 DMA4.4 ADC和觸摸屏接口和觸摸屏接口4.5 中斷控制器中斷控制器4.6 I/O端口端口4.7 PWM4.8 UART接口接口4.9 SPI接口接口4.10 IIC接口接口4.11 RTC4.12時鐘和電源管理時鐘和電源管理4.13看門狗看門狗4.14 其它接口其它接口主要內(nèi)容主要內(nèi)容4.1 S3C2410X概述概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容 主要特性主要特性 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 引腳信號引腳信號4.1 S3C2410

2、X概述概述S3C2410X是韓國三星公司推出的是韓國三星公司推出的16/32位位RISC微控制器，其微控制器，其CPU采用的是采用的是ARM920T內(nèi)核，加上內(nèi)核，加上豐富的片內(nèi)外設，為手持設備和其它應用，提供了豐富的片內(nèi)外設，為手持設備和其它應用，提供了低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。一、主要特性一、主要特性 具有具有16KB指令指令Cache、 16KB數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Cache和存儲器和存儲器管理單元管理單元MMU。 外部存儲器控制器，可擴展外部存儲器控制器，可擴展8組，每組組，每組128MB，總，總?cè)萘窟_容量達1GB；支持從；支持從Nand

3、flash存儲器啟動。存儲器啟動。 55個中斷源，可以設定個中斷源，可以設定1個為快速中斷，有個為快速中斷，有24個外個外部中斷，并且觸發(fā)方式可以設定。部中斷，并且觸發(fā)方式可以設定。 4通道的通道的DMA，并且有外部請求引腳。，并且有外部請求引腳。 3個通道的個通道的UART，帶有，帶有16字節(jié)的字節(jié)的TX/RX FIFO，支，支持持IrDA1.0功能。功能。 具有具有2通道的通道的SPI、1個通道的個通道的IIC串行總線接口和串行總線接口和1個通道的個通道的IIS音頻總線接口。音頻總線接口。 有有2個個USB主機總線的端口，主機總線的端口，1個個USB設備總線的端設備總線的端口?？?。 有有4

4、個具有個具有PWM功能的功能的16位定時器和位定時器和1個個16位內(nèi)部位內(nèi)部定時器。定時器。 8通道的通道的10位位A/D轉(zhuǎn)換器，最高速率可達轉(zhuǎn)換器，最高速率可達500kB/s；提供有觸摸屏接口。提供有觸摸屏接口。 具有具有117個通用個通用I/O口和口和24通道的外部中斷源。通道的外部中斷源。 兼容兼容MMC的的SD卡接口?？ń涌?。 具有電源管理功能，可以使系統(tǒng)以普通方式、慢速具有電源管理功能，可以使系統(tǒng)以普通方式、慢速方式、空閑方式和掉電方式工作。方式、空閑方式和掉電方式工作。 看門狗定時器。看門狗定時器。 具有日歷功能的具有日歷功能的RTC。 有有LCD控制器，支持控制器，支持4K色的色

5、的STN和和256K色的色的TFT，配置有配置有DMA通道。通道。 具有具有PLL功能的時鐘發(fā)生器，時鐘頻率高達功能的時鐘發(fā)生器，時鐘頻率高達203MHz。 雙電源系統(tǒng)：雙電源系統(tǒng)：1.8/2.0V內(nèi)核供電，內(nèi)核供電，3.3V存儲器和存儲器和I/O供電。供電。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由兩大部分主要由兩大部分構(gòu)成：構(gòu)成：ARM920T內(nèi)核內(nèi)核片內(nèi)外設。片內(nèi)外設。1、ARM920T內(nèi)核內(nèi)核由三部分：由三部分：ARM9內(nèi)核內(nèi)核ARM9TDMI、32KB的的Cache、MMU。2、片內(nèi)外設、片內(nèi)外設分為高速外設和低速外設，分別用分為高速外設和低速外設，分別用AHB總線和總線和APB總線?？偩€。三、

6、引腳信號三、引腳信號S3C微控制器是微控制器是272-FBGA封裝。封裝。其信號可以分成其信號可以分成addr0-addr26、Data0-data31、GPA0-GPA22GPB10、GPC15、GPD15、GPE15、GPF7、GPG15、GPH10、EINT23、nGCS0nGCS7、AIN7、IIC、SPI、OM0-OM3等，大部分都是復用的等，大部分都是復用的4.2 S3C2410X的存儲器的存儲器主要內(nèi)容主要內(nèi)容 存儲器配置存儲器配置 存儲器概述存儲器概述 控制寄存器控制寄存器 Flash及控制器及控制器 Flash控制器概述控制器概述 控制器主要特性控制器主要特性 控制器的寄存器

7、控制器的寄存器 控制器的工作原理控制器的工作原理4.2 存儲器配置存儲器配置4.2.1 S3C2410X的存儲器配置的存儲器配置一、概一、概 述述S3C2410X的存儲器管理器的存儲器管理器提供訪問外部存儲器的所有提供訪問外部存儲器的所有控制信號：控制信號：26位地址信號、位地址信號、32位數(shù)據(jù)信號、位數(shù)據(jù)信號、8個片選信號、個片選信號、以及讀以及讀/寫控制信號等。寫控制信號等。S3C2410X的存儲空間分成的存儲空間分成8組組，最大容量是，最大容量是1GB，bank0-bank5為固定為固定128MB，bank6和和bank7的容量可編的容量可編程改變，可以是程改變，可以是2、4、8、16、

8、32、64、128MB，并且，并且bank7的開始地址與的開始地址與bank6的結(jié)束地址相連接，但是二者的的結(jié)束地址相連接，但是二者的容量必須相等。容量必須相等。bank0可以作為引導可以作為引導ROM，其數(shù)據(jù)線寬只能是，其數(shù)據(jù)線寬只能是16位和位和32位，復位時由位，復位時由OM0、OM1引腳確定；其它存儲器的數(shù)據(jù)引腳確定；其它存儲器的數(shù)據(jù)線寬可以是線寬可以是8位、位、16位和位和32位。位。S3C2410X的存儲器格式，的存儲器格式，可以編程設置為大端格式，可以編程設置為大端格式，也可以設置為小端格式。也可以設置為小端格式。二、存儲器的控制寄存器二、存儲器的控制寄存器內(nèi)存控制器為訪問外部存

9、儲空間提供存儲器控制信號，內(nèi)存控制器為訪問外部存儲空間提供存儲器控制信號， S3C2410X存儲器控制器共有存儲器控制器共有13個寄存器。個寄存器。寄存器寄存器地地 址址功功 能能操作操作復位值復位值BWSCON0 x48000000總線寬度和等待控制總線寬度和等待控制讀讀/寫寫0 x0BANKCON00 x48000004BANK0控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON10 x48000008BANK1控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON20 x4800000CBANK2控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON30 x48000010BANK3控制控制讀讀/寫寫0 x

10、0700BANKCON40 x48000014BANK4控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON50 x48000018BANK5控制控制讀讀/寫寫0 x0700BANKCON60 x4800001CBANK6控制控制讀讀/寫寫0 x18008BANKCON70 x48000020BANK7控制控制讀讀/寫寫0 x18008REFRESH0 x48000024SDRAM刷新控制刷新控制讀讀/寫寫0 xAC0000BANKSIZE0 x48000028可變的組大小設置可變的組大小設置讀讀/寫寫0 x0MRSRB60 x4800002CBANK6模式設置模式設置讀讀/寫寫xxxMRSRB70

11、 x48000030BANK7模式設置模式設置讀讀/寫寫xxx1、總線寬度和等待控制寄存器總線寬度和等待控制寄存器3130 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16ST7 WS7DW7ST6 WS6DW6ST5 WS5DW5ST4 WS4DW415 14 13 12 11109876543210ST3 WS3DW3ST2 WS2DW2ST1 WS1DW1XDW0XSTn：控制存儲器組：控制存儲器組n的的UB/LB引腳輸出信號引腳輸出信號。1：使：使UB/LB與與nBE3：0相連；相連；0：使：使UB/LB與與nWBE3：0相連相連WSn：使用：使用/禁

12、用存儲器組禁用存儲器組n的的WAIT狀態(tài)狀態(tài)1：使能：使能WAIT；0：禁止：禁止WAITDWn：控制存儲器組：控制存儲器組n的數(shù)據(jù)線寬的數(shù)據(jù)線寬00：8位；位；01：16位；位；10：32位；位；11：保留：保留Tacs：設置：設置nGCSn有效前地址的建立時間有效前地址的建立時間00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘周期個時鐘周期Tcos：設置：設置nOE有效前片選信號的建立時間有效前片選信號的建立時間00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘周期個時鐘周期Tacc：訪問周期：訪問周期000：1個；個；001：2個；個；010：3個；個；011：4個

13、時鐘個時鐘100：6個：個：101：8個；個；110：10個；個；111：14個個15 14 13 12 11 109876543210TacsTcosTaccTcohTcahTacpPMC2、BANKn-存儲器組控制寄存器存儲器組控制寄存器（n=0-5）31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16Tcoh：nOE無效后片選信號的保持時間無效后片選信號的保持時間00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11：4個時鐘個時鐘Tcah： nGCSn無效后地址信號的保持時間無效后地址信號的保持時間00：0個個；01：1個；個；10：2個；個；11

14、：4個時鐘個時鐘Tacp：頁模式的訪問周期：頁模式的訪問周期00：2個個；01：3個；個；10：4個；個；11：6個時鐘個時鐘PMC：頁模式的配置，每次讀寫的數(shù)據(jù)數(shù)：頁模式的配置，每次讀寫的數(shù)據(jù)數(shù)00：1個個；01：4個；個；10：8個；個；11：16個個注：注：00為通常模式。為通常模式。MT：設置存儲器類型設置存儲器類型00：ROM或者或者SRAM，3：0為為Tacp和和PMC；11：SDRAM， 3：0為為Trcd和和SCAN； 01、10：保留：保留Trcd：由行地址信號切換到列地址信號的延時時鐘數(shù)：由行地址信號切換到列地址信號的延時時鐘數(shù)00：2個時鐘；個時鐘；01：3個時鐘；個時鐘

15、；10：4個時鐘個時鐘 SCAN：列地址位數(shù)：列地址位數(shù)00：8位；位；01：9位；位；10：10位位 14 13 12 11 109876543210TacsTcosTaccTcohTcahTacp/TrcdPMC/SCAN3、BANK6/7-存儲器組存儲器組6/7控制寄存器控制寄存器3117 16 15保留保留MTREFEN：刷新控制：刷新控制。1：使能刷新；使能刷新；0：禁止刷新：禁止刷新TREFMD：刷新方式：刷新方式。1：自刷新：自刷新0：自動刷新自動刷新Trp：設置：設置SDRAM行刷新時間行刷新時間（時鐘數(shù)）（時鐘數(shù)）00：2個時鐘；個時鐘；01：3個；個；10：3個；個；11：

16、4個時鐘個時鐘Tsrc：設置：設置SDRAM行操作時間行操作時間（時鐘數(shù)）（時鐘數(shù)）00：4個時鐘；個時鐘；01：5個；個；10：6個；個；11：7個時鐘個時鐘注：注： SDRAM的行周期的行周期= Trp + Tsrc。Refresh_count：刷新計數(shù)值：刷新計數(shù)值15 14 13 12 11 109876543210保保 留留Refresh_count4、REFRESH-刷新控制寄存器刷新控制寄存器3124232221 20 19 18 17 16保保 留留REFEN TREFMDTrpTsrc保留保留Refresh_count：刷新計數(shù)器值：刷新計數(shù)器值計算公式：計算公式：刷新周期刷

17、新周期=（211- Refresh_count+1）/HCLK例子：設刷新周期例子：設刷新周期=15.6s，HCLK=60MHz則則刷新計數(shù)器值刷新計數(shù)器值=211+1-6015.6=11131113=0 x459=0b10001011001高高24位未用。位未用。BURST_EN：ARM突發(fā)操作控制突發(fā)操作控制0：禁止突發(fā)操作；：禁止突發(fā)操作；1：可突發(fā)操作：可突發(fā)操作SCKE_EN：SCKE使能控制使能控制SDRAM省電模式省電模式0：關(guān)閉省電模式；：關(guān)閉省電模式；1：使能省電模式：使能省電模式SCLK_EN：SCLK省電控制省電控制，使其只在，使其只在SDRAM訪問周期內(nèi)訪問周期內(nèi)使能使

18、能SCLK0：SCLK一直有效；一直有效；1：SCLK只在訪問期間有效只在訪問期間有效BK76MAP：控制：控制BANK6/7的大小及映射的大小及映射76543210BURST_ENXSCKE_EN SCLK_ENXBK76MAP5、BANKSIZE-BANK6/7組大小控制寄存器組大小控制寄存器BK76MAP：控制：控制BANK6/7的大小及映射的大小及映射100：2MB；101：4MB；110：8MB 111：16MB；000：32MB；001：64MB010：128MBWBL：突發(fā)寫的長度：突發(fā)寫的長度。0：固定長度；：固定長度；1：保留：保留TM：測試模式：測試模式。00：模式寄存器集

19、；其它保留：模式寄存器集；其它保留CL：列地址反應時間：列地址反應時間000：1個時鐘；個時鐘；010：2個時鐘；個時鐘；011：3個時鐘；其它保留個時鐘；其它保留BT：猝發(fā)類型：猝發(fā)類型0：連續(xù)；：連續(xù)；1：保留：保留BL：猝發(fā)時間：猝發(fā)時間000：1個時鐘；其它保留個時鐘；其它保留6、MRSRB6/7-BANK6/7模式設置寄存器模式設置寄存器15 14 13 12 11 109876543210WBLTMCLBTBL4.2.2 Nand Flash及其控制器及其控制器主要內(nèi)容主要內(nèi)容1、Nand Flash控制器概述控制器概述2、控制器主要特性、控制器主要特性3、控制器的寄存器、控制器的

20、寄存器4、控制器的工作原理、控制器的工作原理4.2.2 Nand Flash及其控制器及其控制器Nor flash存儲器：存儲器：讀速度高，而擦、寫速度低，容量讀速度高，而擦、寫速度低，容量小，價格高。小，價格高。 Nand flash存儲器：存儲器：讀速度不如讀速度不如Nor flash，而擦、寫速，而擦、寫速度高，容量大，價格低。有取代磁盤的趨勢。度高，容量大，價格低。有取代磁盤的趨勢。因此，現(xiàn)在不少用戶從因此，現(xiàn)在不少用戶從Nand flash啟動和引導系統(tǒng)，而啟動和引導系統(tǒng)，而在在SDRAM上執(zhí)上執(zhí) 行主程序代碼。行主程序代碼。一、一、Nand Flash控制器概述控制器概述S3C24

21、10X微控制器從微控制器從Nand flash的引導功能：的引導功能：其內(nèi)部其內(nèi)部有一個叫做有一個叫做“起步石（起步石（Steppingstone）”的的 SRAM緩沖器緩沖器，系統(tǒng)系統(tǒng) 啟動時，啟動時，Nand flash存儲器的前面存儲器的前面4KByte字節(jié)將被自字節(jié)將被自動載入到動載入到起步石起步石中，然后系統(tǒng)自動執(zhí)行這些載入的引導代中，然后系統(tǒng)自動執(zhí)行這些載入的引導代碼。引導代碼。引導代 碼執(zhí)行完畢后，自動跳轉(zhuǎn)到碼執(zhí)行完畢后，自動跳轉(zhuǎn)到SDRAM執(zhí)行。執(zhí)行。Nand flash操作的校驗功能：操作的校驗功能：使用使用S3C2410X內(nèi)部硬件內(nèi)部硬件ECC功能可以對功能可以對Nand

22、flash的數(shù)據(jù)進行有效性的檢測。的數(shù)據(jù)進行有效性的檢測。 二、二、 Nand Flash控制器主要特性控制器主要特性 Nand Flash模式：模式：支持讀支持讀/擦擦/編程編程Nand flash存存儲器。儲器。 自動導入模式：自動導入模式：復位后，引導代碼被送入復位后，引導代碼被送入Steppingstone，傳送后，引導代碼在，傳送后，引導代碼在 Steppingstone中執(zhí)行。中執(zhí)行。 具有硬件具有硬件ECC（糾錯碼）功能：（糾錯碼）功能：硬件產(chǎn)生糾錯硬件產(chǎn)生糾錯代碼。代碼。內(nèi)部內(nèi)部4KB的的SRAM緩沖器緩沖器Steppingstone，在，在Nand flash引導后可以作為其

23、他用途使用。引導后可以作為其他用途使用。 Nand Flash控制器功能框圖控制器功能框圖 主要由主要由6部分組成部分組成引腳信號：引腳信號：CLE：命令鎖存：命令鎖存R/nB ：就緒：就緒/忙忙三、三、Nand Flash 控制器的寄存器控制器的寄存器寄存器寄存器地地 址址功功 能能操作操作復位值復位值NFCON0 x4E000000Nand Flash配置配置讀讀/寫寫-NFCMD0 x4E000004Nand Flash命令命令讀讀/寫寫-NFADDR 0 x4E000008Nand Flash地址地址讀讀/寫寫-NFDATA 0 x4E00000CNand Flash數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)讀讀/寫寫

24、-NFSTAT0 x4E000010Nand Flash狀態(tài)狀態(tài)讀讀/寫寫-NFECC0 x4E000014Nand Flash糾錯糾錯讀讀/寫寫-NFEN：NF控制器使能控制控制器使能控制0：禁止使用；：禁止使用；1：允許使用：允許使用IECC：初始化：初始化ECC編碼編碼/解碼器控制位解碼器控制位0：不初始化：不初始化ECC；1：初始化：初始化ECCNFCE：NF片選信號片選信號nFCE控制位持續(xù)時間設置控制位持續(xù)時間設置0： nFCE為低有效；為低有效；0： nFCE為高無效為高無效TACLE：CLE/ALE持續(xù)時間設置值（持續(xù)時間設置值（0-7）持續(xù)時間持續(xù)時間 HCLK * (TAC

25、LS + 1)CLE/ALE ：命令：命令/地址鎖存允許地址鎖存允許151413 121110 9876543210NFENXIECC NFCETACLEXTWRPH0XPWRPH10-000-0-01、NFCON-Flash配置寄存器配置寄存器TWRPH0：寫信號：寫信號持續(xù)時間設置值持續(xù)時間設置值（07）持續(xù)時間持續(xù)時間 HCLK * (TWRPH01) TWRPH1：寫信號無效后：寫信號無效后CLE/ALE保保持時間設置值持時間設置值（07）持續(xù)時間持續(xù)時間 HCLK * (TWRPH11)15 14 13 12 11 109876543210保保 留留命令字命令字2、NFCMD-Fla

26、sh命令寄存器命令寄存器高高24位未用，低位未用，低8位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù)位為讀入或者寫出的數(shù)據(jù)15 14 13 12 11 109876543210保保 留留地址值地址值3、NFADDR-Flash地址寄存器地址寄存器15 14 13 12 11 109876543210保保 留留輸入輸入/ /輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)4、NFDATA-Flash數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器高高24位未用，低位未用，低8位為位為Flash存儲器地址值存儲器地址值RnB：Nand Flash存儲器狀態(tài)位存儲器狀態(tài)位0：存儲器忙；：存儲器忙；1：存儲器準備好：存儲器準備好15 14 13 12 11 109876543210保

27、保 留留RnB5、NFSTAT-Flash狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器15 14 13 12 11 109876543210錯誤校正碼錯誤校正碼#1#1錯誤校正碼錯誤校正碼#0#06、NFECC-Flash錯誤校正碼寄存器錯誤校正碼寄存器31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16保保 留留錯誤校正碼錯誤校正碼#2#2四、四、Nand Flash 控制器的工作原理控制器的工作原理 1、自動導入啟動代碼步驟、自動導入啟動代碼步驟完成復位。完成復位。 如果自動導入模式使能，如果自動導入模式使能，Nand flash存儲器的前面存儲器的前面4K字節(jié)被自動拷貝

28、到字節(jié)被自動拷貝到Steppingstone 內(nèi)部緩沖器中。內(nèi)部緩沖器中。 Steppingstone被映射到被映射到nGCS0對應的對應的BANK0存儲空間。存儲空間。 CPU在在Steppingstone的的4-KB內(nèi)部緩沖器中開始執(zhí)行引內(nèi)部緩沖器中開始執(zhí)行引導代碼。導代碼。 注意：注意： 在自動導入模式下，不進行在自動導入模式下，不進行ECC檢測。因此，檢測。因此，Nand flash的前的前4KB應確保不能有位錯誤（一應確保不能有位錯誤（一 般般Nandflash廠家都確保）。廠家都確保）。 2、Nand FLASH模式配置模式配置 通過通過NFCONF寄存器配置寄存器配置Nand f

29、lash；寫寫Nand flash命令到命令到NFCMD寄存器；寄存器；寫寫Nand flash地址到地址到NFADDR寄存器；寄存器；在讀寫數(shù)據(jù)時，通過在讀寫數(shù)據(jù)時，通過NFSTAT寄存器來獲得寄存器來獲得Nand flash的狀態(tài)信息。應該在讀操作前或?qū)懭氲臓顟B(tài)信息。應該在讀操作前或?qū)懭?之之后檢查后檢查R/nB信號（準備好信號（準備好/忙信號）。忙信號）。 在讀寫操作后要查詢校驗錯誤代碼，對錯誤進在讀寫操作后要查詢校驗錯誤代碼，對錯誤進行糾正。行糾正。3、系統(tǒng)引導和、系統(tǒng)引導和 Nand FLASH 配置配置 OM1:0 = 00b：使能使能Nand flash控制器自動導控制器自動導入

30、模式；入模式； OM3：0為芯片引腳，設置引導模式、存儲器為芯片引腳，設置引導模式、存儲器bank0的數(shù)據(jù)寬度、時鐘模式等。的數(shù)據(jù)寬度、時鐘模式等。 OM1:0 = 01b、10b：bank0數(shù)據(jù)寬度為數(shù)據(jù)寬度為16位、位、32位位OM1:0=11b：測試模式：測試模式Nand flash的存儲頁面大小的存儲頁面大小應該為應該為512字節(jié)。字節(jié)。 NCON ：Nand flash 尋址步驟數(shù)選擇尋址步驟數(shù)選擇 0：3步尋址；步尋址；1：4步尋址步尋址4、Nand Flash操作的校驗問題操作的校驗問題S3C2410A在寫在寫/讀操作時，每讀操作時，每512字節(jié)數(shù)據(jù)自動字節(jié)數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生產(chǎn)生3字節(jié)

31、的字節(jié)的ECC奇偶代碼奇偶代碼(24位位)。 24位位 ECC 奇偶代碼奇偶代碼18位行奇偶位行奇偶 6位列奇偶位列奇偶ECC產(chǎn)生模塊執(zhí)行以下步驟：產(chǎn)生模塊執(zhí)行以下步驟： 當當MCU寫數(shù)據(jù)到寫數(shù)據(jù)到Nand時，時，ECC產(chǎn)生模塊生成產(chǎn)生模塊生成ECC代代碼。碼。 當當MCU從從Nand讀數(shù)據(jù)時，讀數(shù)據(jù)時，ECC產(chǎn)生模塊生成產(chǎn)生模塊生成ECC代代碼同時用戶程序?qū)⑺c先前寫入時產(chǎn)碼同時用戶程序?qū)⑺c先前寫入時產(chǎn) 生的生的ECC代碼比較代碼比較。 4.3 DMA控制器控制器主要內(nèi)容主要內(nèi)容1、概述、概述2、工作原理、工作原理3、寄存器、寄存器一、概一、概 述述S3C2410X有有4 個通道的個通道的

32、DMA 控制器，其位于在控制器，其位于在系統(tǒng)總線和外設總線之間。系統(tǒng)總線和外設總線之間。每個每個DMA 通道都能沒有約束的實現(xiàn)系統(tǒng)總線或通道都能沒有約束的實現(xiàn)系統(tǒng)總線或者外設總線之間的數(shù)據(jù)傳輸，即每個通道都能處理者外設總線之間的數(shù)據(jù)傳輸，即每個通道都能處理下面四種情況：下面四種情況：（1） 源器件和目的器件都在系統(tǒng)總線源器件和目的器件都在系統(tǒng)總線（2） 源器件在系統(tǒng)總線，目的器件在外設總線源器件在系統(tǒng)總線，目的器件在外設總線（3） 源器件在外設總線，目的器件在系統(tǒng)總線源器件在外設總線，目的器件在系統(tǒng)總線（4） 源器件和目的器件都在外設總線源器件和目的器件都在外設總線DMA的主要優(yōu)點是的主要優(yōu)點

33、是：可以不通過：可以不通過CPU的中斷來的中斷來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，DMA的運行可以通過軟件或者通的運行可以通過軟件或者通過外圍設備的中斷和請求來初始化。過外圍設備的中斷和請求來初始化。 二、二、DMA工作原理工作原理1、DMA的服務對象的服務對象每個每個DMA通道都有通道都有4個個DMA請求源，通過設置，可以從請求源，通過設置，可以從中挑選一個服務。每個通道的中挑選一個服務。每個通道的DMA 請求源如表請求源如表4-1所示。所示。 通道通道 源源請求源請求源0請求源請求源1請求源請求源2請求源請求源3請求源請求源4通道通道0nXDREQ0UART0SDITimerUSB設備設備E

34、P1通道通道1nXDREQ1UART1IIS/SDISPI0USB設備設備EP2通道通道2IISSDOIISSDISDITimerUSB設備設備EP3通道通道3UART2SDISPI1TimerUSB設備設備EP4表表4-1 各通道的各通道的DMA 請求源請求源2、DMA的工作過程的工作過程一般一般DMA的工作過程如下面所示的工作過程如下面所示 （1） 外設向外設向DMAC 發(fā)出請求發(fā)出請求 （2）DMAC通通過過HOLD 向向CPU 發(fā)出總線請求；發(fā)出總線請求；（3）CPU響應響應釋放三總線，并釋放三總線，并且發(fā)應答且發(fā)應答HLDA（4）DMAC向向外設發(fā)外設發(fā)DMA應答應答 （5）DMAC

35、發(fā)出地址、控制信號，為外設傳送數(shù)據(jù)；發(fā)出地址、控制信號，為外設傳送數(shù)據(jù)；（6）傳送完規(guī)定的數(shù)據(jù)后，）傳送完規(guī)定的數(shù)據(jù)后，DMAC撤銷撤銷HOLD信號，信號，CPU也撤銷也撤銷HLDA信號，并且恢復對三總線的控制。信號，并且恢復對三總線的控制。124532、DMA的工作過程的工作過程S3C2410X的的DMA工作過程可以分為三個狀態(tài)：工作過程可以分為三個狀態(tài)：狀態(tài)狀態(tài)1：等待狀態(tài)。：等待狀態(tài)。DMA 等待一個等待一個DMA請求。請求。如果有請求到來，將轉(zhuǎn)到狀態(tài)如果有請求到來，將轉(zhuǎn)到狀態(tài)2。在這個狀態(tài)下，。在這個狀態(tài)下，DMA ACK和和INT REQ為為0。 狀態(tài)狀態(tài)2：準備狀態(tài)。：準備狀態(tài)。D

36、MA ACK變?yōu)樽優(yōu)?，計數(shù)器，計數(shù)器（CURR_TC）裝入）裝入DCON19:0寄存器。寄存器。注意：注意：DMA ACK保持為保持為1直至它被清除。直至它被清除。狀態(tài)狀態(tài)3：傳輸狀態(tài)。：傳輸狀態(tài)。DMA控制器從源地址讀入數(shù)控制器從源地址讀入數(shù)據(jù)并將它寫到目的地址，每傳輸一次，據(jù)并將它寫到目的地址，每傳輸一次，CURR_TC數(shù)器（在數(shù)器（在DSTAT中）減中）減1，并且可能做以下操作：，并且可能做以下操作：重復傳輸：重復傳輸：在全服務模式下，將重復傳輸，直到計數(shù)器在全服務模式下，將重復傳輸，直到計數(shù)器CURR_TC變?yōu)樽優(yōu)?；在單服務模式下，僅傳輸一次。；在單服務模式下，僅傳輸一次。 設置中

37、斷請求信號：設置中斷請求信號：當當CURR_TC變?yōu)樽優(yōu)?時，時，DMAC發(fā)出發(fā)出INT REQ信號，而且信號，而且DCON29即中斷設定位被設為即中斷設定位被設為1。 清除清除DMA ACK信號：信號：對單服務模式，或者全服務模式對單服務模式，或者全服務模式 CURR_TC變?yōu)樽優(yōu)?。注意：注意：在單服務模式下，在單服務模式下，DMAC的的3個狀態(tài)被執(zhí)個狀態(tài)被執(zhí)行一遍，然后停止，等待下一個行一遍，然后停止，等待下一個DMA REQ的到來。的到來。如果如果DMA REQ到來，則這些狀態(tài)被重復操作，直到來，則這些狀態(tài)被重復操作，直到到CURR_TC減為減為0 。 說明：說明：DMA傳輸分為一個單

38、元傳輸和傳輸分為一個單元傳輸和4個單元個單元突發(fā)式傳輸。突發(fā)式傳輸。3、外部、外部DMA請求請求/響應規(guī)則響應規(guī)則DMAC有有3種類型的外部種類型的外部DMA請求請求/響應規(guī)則：響應規(guī)則：（1）single service demand，單服務請求單服務請求（對應于需求模式）（對應于需求模式）（2）single service handshake，單服務握手單服務握手（握手模式）（握手模式）（3）whole service handshake，全服務握手全服務握手（全服務模式）（全服務模式）每種類型都定義了像每種類型都定義了像DMA請求和請求和DMA響應這些信號怎樣響應這些信號怎樣與這些規(guī)則相

39、聯(lián)系。與這些規(guī)則相聯(lián)系。demand 與與 handshake模式的比較：模式的比較：在一次傳輸結(jié)束時，在一次傳輸結(jié)束時，DMA檢查檢查xnxDREQ（DMA請求）信請求）信號的狀態(tài)：號的狀態(tài)：在在demand模式下：如果模式下：如果DMA請求（請求（xnxDREQ）信號仍然有效，則傳）信號仍然有效，則傳輸馬上再次開始。否則等待。輸馬上再次開始。否則等待。在在handshake模式下：如果模式下：如果DMA請求信號無效，請求信號無效，DMA在兩個時鐘周期在兩個時鐘周期后將后將DMA響應（響應（xnxDACK）信號變得無效。否則，）信號變得無效。否則，DMA等待直到等待直到DMA請求信號變得無效

40、。每請求一次傳輸一次。請求信號變得無效。每請求一次傳輸一次。 4、DMA時序要求時序要求基本時序要求：基本時序要求：DMA請求信號和響應信號的請求信號和響應信號的Setup時間與時間與delay時間在所有時間在所有的模式下是相同的。的模式下是相同的。 如果如果DMA請求信號的請求信號的setup時間滿足要求，則在兩個周期時間滿足要求，則在兩個周期內(nèi)實現(xiàn)同步，然后內(nèi)實現(xiàn)同步，然后DMA響應信號變得有效。響應信號變得有效。在在DMA響應信號有效后，響應信號有效后，DMA向向CPU請求總線。如果它請求總線。如果它得到總線就執(zhí)行操作。得到總線就執(zhí)行操作。DMA操作完成后，操作完成后，DMA響應信號變得

41、響應信號變得無效。無效。 三、三、DMA控制器的相關(guān)寄存器控制器的相關(guān)寄存器每個每個DMA 通道有通道有9 個控制寄存器（個控制寄存器（4 個通道共計個通道共計36 個個寄存器），寄存器），6 個用來控制個用來控制DMA 傳輸，其它傳輸，其它3 個監(jiān)視個監(jiān)視DMA 控控制器的狀態(tài)。制器的狀態(tài)。Register Address R/W Description Reset Value DISRCn 0 x4B0000 x0 R/W 初始源基地址寄存器初始源基地址寄存器 0 x00000000 DISRCCn 0 x4B0000 x4 R/W 初始源控制寄存器初始源控制寄存器0 x00000000

42、DIDSTn 0 x4B0000 x8 R/W 初始目的基地址寄存器初始目的基地址寄存器0 x00000000 DIDSTCn 0 x4B0000 xC R/W初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器0 x00000000DCONn 0 x4B0000y0 R/W DMA控制寄存器控制寄存器0 x00000000 DSTATn 0 x4B0000y4 R狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)寄存器計數(shù)寄存器0 x00000000 DCSRCn 0 x4B0000y8 R當前源地址寄存器當前源地址寄存器0 x00000000 DCDSTn 0 x4B0000yC R當前目的地址寄存器當前目的地址寄存器0 x00000000

43、 SKTRIGn 0 x4B0000z0 R/W DMA掩碼掩碼/觸發(fā)寄存器觸發(fā)寄存器0b0001、DISRCn-DMA源基地址寄存器源基地址寄存器原名：原名： DMA初始源寄存器初始源寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DISRC0 0 x4B000000 R/W DMA0源基地址寄存器源基地址寄存器 0 x00000000 DISRC1 0 x4B000040 R/W DMA1源基地址寄存器源基地址寄存器 0 x00000000 DISRC2 0 x4B000080 R/W DMA2源基地址寄存器源基地址寄存器 0 x00000000 DISRC3 0 x4B0

44、000C0 R/W DMA3源基地址寄存器源基地址寄存器 0 x00000000 3130 00S_ADDR-源數(shù)據(jù)基地址源數(shù)據(jù)基地址（在（在CURR_SRC為為0、并且、并且DMA ACK為為1時裝載入時裝載入CURR_SRC）LOC-源所在總線選擇源所在總線選擇0：AHB；1：APBINC-源地址變化設置源地址變化設置0：源地址增加；：源地址增加；1：源地址不變：源地址不變2、DISRCCn-DMA源控制寄存器源控制寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DISRCC0 0 x4B000004 R/W DMA0初始源控制寄存器初始源控制寄存器 0 x00000000

45、 DISRCC1 0 x4B000044 R/W DMA1初始源控制寄存器初始源控制寄存器 0 x00000000 DISRCC2 0 x4B000084 R/W DMA2初始源控制寄存器初始源控制寄存器 0 x00000000 DISRCC3 0 x4B0000C4 R/W DMA3初始源控制寄存器初始源控制寄存器 0 x00000000 31 21 0保留（為保留（為0）LOC-源總線選擇源總線選擇INC-源地址變化設置源地址變化設置3、DIDSTn-DMA目的基地址寄存器目的基地址寄存器原名：原名： DMA初始目的寄存器初始目的寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值

46、值 DIDST0 0 x4B000008 R/W DMA0目的基地址寄存器目的基地址寄存器 0 x00000000 DIDST1 0 x4B000048 R/W DMA1目的基地址寄存器目的基地址寄存器 0 x00000000 DIDST2 0 x4B000088 R/W DMA2目的基地址寄存器目的基地址寄存器 0 x00000000 DIDST3 0 x4B0000C8 R/W DMA3目的基地址寄存器目的基地址寄存器 0 x00000000 3130 00D_ADDR-目標基地址，目標基地址，會被載入會被載入CURR_DST（當（當CURR_DST的值為的值為0、并且、并且 DMA AC

47、K 的值為的值為1時）時）4、DIDSTCn-DMA初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DIDSTC0 0 x4B00000C R/W DMA0初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器 0 x00000000 DIDSTC1 0 x4B00004C R/W DMA1初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器 0 x00000000 DIDSTC2 0 x4B00008C R/W DMA2初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器 0 x00000000 DIDSTC3 0 x4B0000CC R/W DMA3初始目的控制寄存器初始目的控制寄存器 0 x

48、00000000 LOC-目的地址所在總線選擇目的地址所在總線選擇0：AHB；1：APBINC-目的地址地址變化設置目的地址地址變化設置0：目的地址增加；：目的地址增加；1：目的地址不變：目的地址不變31 21 0保留（為保留（為0）LOC-目的總線選擇目的總線選擇 INC-目的地址變化設置目的地址變化設置5、DCONn-DMA控制控制寄存器寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DCON0 0 x4B000010 R/W DMA 0 控制寄存器控制寄存器 0 x00000000 DCON1 0 x4B000050 R/W DMA 1 控制寄存器控制寄存器0 x0000

49、0000 DCON2 0 x4B000090 R/W DMA 2 控制寄存器控制寄存器0 x00000000 DCON3 0 x4B0000D0 R/W DMA 3 控制寄存器控制寄存器0 x00000000 3130292827262524232221 20DMD_HSSYNC INTTSZSERVMODEHWSRCSELSWHW_SELRELOADDSZ19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 98876543210TC-傳輸次數(shù)初值傳輸次數(shù)初值DMD_HS-DMA與外設握手模式選擇與外設握手模式選擇0：需求模式。為單服務，但只要：需求模式。為單服務，但只要DREQ信號有

50、效便傳輸信號有效便傳輸1：握手模式。為單服務，要等待：握手模式。為單服務，要等待DREQ信號變?yōu)闊o效，信號變?yōu)闊o效， DREQ再有效時才傳輸。再有效時才傳輸。SYNC-DREQ 和和DACK信號與系統(tǒng)總線時鐘同步選擇信號與系統(tǒng)總線時鐘同步選擇0：DREQ和和DACK與與PCLK(APB clock)同步。慢速外設同步。慢速外設 1：DREQ和和DACK與與HCLK(AHB clock)同步。高速外設同步。高速外設 INT-CURR_TC的中斷請求控制的中斷請求控制0：禁止：禁止CURR_TC產(chǎn)生中斷請求產(chǎn)生中斷請求1：當所有的傳輸結(jié)束時，：當所有的傳輸結(jié)束時，CURR_TC產(chǎn)生中斷請求產(chǎn)生中斷

51、請求 TSZ-傳輸長度類型選擇傳輸長度類型選擇0：執(zhí)行單數(shù)據(jù)傳輸：執(zhí)行單數(shù)據(jù)傳輸 1：執(zhí)行四數(shù)據(jù)長的突發(fā)傳輸：執(zhí)行四數(shù)據(jù)長的突發(fā)傳輸 3130292827262524232221 20DMD_HSSYNC INTTSZSERVMODEHWSRCSELSWHW_SELRELOADDSZSERVMODE-傳輸模式選擇傳輸模式選擇0：單服務傳輸模式，每傳輸一次都要查詢：單服務傳輸模式，每傳輸一次都要查詢DREQ1：全服務傳輸模式，不查詢：全服務傳輸模式，不查詢DREQ，但傳輸一次也要釋，但傳輸一次也要釋 放總線。放總線。HWSRCSEL -各各DMA通道請求源設置通道請求源設置31302928272

52、62524232221 20DMD_HSSYNC INTTSZSERVMODEHWSRCSELSWHW_SELRELOADDSZHWSRCSEL000001010011100通道通道0nXDREQ0UART0SDITimerUSB設備設備EP1通道通道1nXDREQ1UART1IISSDISPI0USB設備設備EP2通道通道2IISSDOIISSDISDITimerUSB設備設備EP3通道通道3UART2SDISPI1TimerUSB設備設備EP4SWHW_SEL- DMA源選擇方式源選擇方式（軟件或硬件）（軟件或硬件）設置設置0：以軟件：以軟件software方式產(chǎn)生方式產(chǎn)生DMA請求，需要

53、用請求，需要用DMASKTRIG控制寄存器中的控制寄存器中的SW_TRIG位設置觸發(fā)。位設置觸發(fā)。1：由位：由位26:24提供的提供的DMA源觸發(fā)源觸發(fā)DMA操作操作RELOAD-再裝載選擇再裝載選擇0：自動再裝載，當傳輸次數(shù)減為：自動再裝載，當傳輸次數(shù)減為0時自動裝載時自動裝載DMA初值初值1：不自動再裝載，傳輸結(jié)束關(guān)閉：不自動再裝載，傳輸結(jié)束關(guān)閉DMA通道。通道。DSZ-傳輸數(shù)據(jù)類型設置傳輸數(shù)據(jù)類型設置00：字節(jié)；：字節(jié)；01：半字；：半字；10：字；：字；11：保留：保留3130292827262524232221 20DMD_HSSYNC INTTSZSERVMODEHWSRCSELS

54、WHW_SELRELOADDSZSTAT-DMA狀態(tài)狀態(tài)00：就緒態(tài)，可進行傳輸；：就緒態(tài)，可進行傳輸；01：DMA正在傳輸；正在傳輸；1X：保留：保留CURRTC-當前傳輸計數(shù)值當前傳輸計數(shù)值每傳輸一次其值減每傳輸一次其值減1。其初值在。其初值在DCONn中低中低20位。位。6、DSTATn-DMA狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)計數(shù)寄存器寄存器原名：原名：DMA狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DSTAT0 0 x4B000014 RDMA0狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)寄存器計數(shù)寄存器 0 x00000000 DSTAT1 0 x4B000054 RDMA1狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)寄存器

55、計數(shù)寄存器 0 x00000000 DSTAT2 0 x4B000094 RDMA2狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)寄存器計數(shù)寄存器 0 x00000000 DSTAT3 0 x4B0000D4 RDMA3狀態(tài)狀態(tài)/計數(shù)寄存器計數(shù)寄存器 0 x00000000 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 98876543210STATCURRTC-當前傳輸次數(shù)計數(shù)值當前傳輸次數(shù)計數(shù)值CURR_SRC-當前數(shù)據(jù)源地址當前數(shù)據(jù)源地址 注意：（注意：（1）DMA每傳輸一次，其地址可能增加每傳輸一次，其地址可能增加(1、2、4)、可能不變；（可能不變；（2）在在CURR_SRC為為0、且、且

56、DMA ACK為為1時，將時，將S_ADDR源基地址的值裝入。源基地址的值裝入。寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DCSRC0 0 x4B000018 RDMA0當前源地址寄存器當前源地址寄存器 0 x00000000 DCSRC1 0 x4B000058 RDMA1當前源地址寄存器當前源地址寄存器0 x00000000 DCSRC2 0 x4B000098 RDMA2當前源地址寄存器當前源地址寄存器0 x00000000 DCSRC3 0 x4B0000D8 RDMA3當前源地址寄存器當前源地址寄存器0 x00000000 3130 00CURR_SRC-當前數(shù)據(jù)源地

57、址當前數(shù)據(jù)源地址7、DCSRCn-DMA當前當前源地址寄存器源地址寄存器CURR_DST-當前數(shù)據(jù)目的地址當前數(shù)據(jù)目的地址注意：（注意：（1）DMA每傳輸一次，其地址可能增加每傳輸一次，其地址可能增加(1、2、4) ；（2）在在CURR_DST為為0、且、且DMA ACK為為1時，時，將將D_ADDR的值裝入。的值裝入。寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DCDST0 0 x4B00001C RDMA0當前目的地址寄存器當前目的地址寄存器 0 x00000000 DCDST1 0 x4B00005C RDMA1當前目的地址寄存器當前目的地址寄存器 0 x00000000

58、DCDST2 0 x4B00009C RDMA2當前目的地址寄存器當前目的地址寄存器 0 x00000000 DCDST3 0 x4B0000DC RDMA3當前目的地址寄存器當前目的地址寄存器 0 x00000000 3130 00CURR_DST-當前數(shù)據(jù)目的地址當前數(shù)據(jù)目的地址8、DCDSTn-DMA當前目的地址寄存器當前目的地址寄存器寄存器寄存器 地地 址址 R/W 意意 義義 初初 值值 DMASKTRIG0 0 x4B000020 R/W DMA0掩碼觸發(fā)寄存器掩碼觸發(fā)寄存器 0 x00000000 DMASKTRIG1 0 x4B000060 R/W DMA1掩碼觸發(fā)寄存器掩碼觸

59、發(fā)寄存器 0 x00000000 DMASKTRIG2 0 x4B0000A0 R/W DMA2掩碼觸發(fā)寄存器掩碼觸發(fā)寄存器 0 x00000000 DMASKTRIG3 0 x4B0000E0 R/W DMA3掩碼觸發(fā)寄存器掩碼觸發(fā)寄存器 0 x00000000 9、DMASKTRIGn-DMA掩碼掩碼(Mask)觸發(fā)寄存器觸發(fā)寄存器31 321 0保留（為保留（為0）STOP ON/OFF SW_TRIG STOP-DMA運行停止位運行停止位1：DMA將當前數(shù)據(jù)傳輸完立即停止，并且將當前數(shù)據(jù)傳輸完立即停止，并且CURR_TC變變?yōu)闉?。注意注意：如果如果ON/OFF設置為設置為OFF，則，

60、則DMA也停止傳輸。也停止傳輸。ON/OFF-DMA通道屏蔽位通道屏蔽位0：關(guān)閉通道；：關(guān)閉通道；1：開放通道：開放通道如果如果DCONn22設為非自動重裝，設為非自動重裝，DMA則傳輸完成后則傳輸完成后STOP位置位置1、并且關(guān)閉通道。、并且關(guān)閉通道。注意：注意：在在DMA運行期間，不要改變其值，并且也不要使運行期間，不要改變其值，并且也不要使用該位停止用該位停止DMA傳輸，正確的方法應該使用傳輸，正確的方法應該使用STOP位。位。SW_TRIG： DMA軟件觸發(fā)位軟件觸發(fā)位設為設為1時，實現(xiàn)軟件觸發(fā)時，實現(xiàn)軟件觸發(fā)DMA請求。請求。注意：注意：只有當只有當DCONn23設為軟件觸發(fā)設為軟件