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第4章 ARM嵌入式处理器
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第4章 ARM嵌入式处理器 4.1 ARM微处理器的概述 4.2 S3C44B0X 处理器 4.3 PXA25x/PXA27x处理器
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4.1 ARM微处理器的概述 分类和特点 处理器数据手册 处理器典型内部模块
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分类和特点 ARM微处理器的生产要经过两个环节： ARM公司提供内核的IP（即知识产权）授权
半导体公司购买内核的使用权，进行扩展，制作成芯片（处理器）
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分类和特点 在通用的ARM处理器领域，主要使用的内核有以下几种： ARM7TDMI(-s) ARM720T ARM920T XScale
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分类和特点 在通用的ARM处理器领域，主要使用的内核有以下几种： ARM7TDMI(-s) ARM720T ARM920T XScale
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分类和特点 内核 公司 处理器 ARM7TDMI(-s) 三星 S3C44B0X\S3C4510 飞利浦 LPC2000系列 ATMEL
意法半导体 STR71x\STR73x ARM720T Cirrus EP7312 现代 HMS30C7202 ARM920T S3C2410\S3C2440 EP9312\EP9315 AT91RM9200 XScale Intel PXA255\PXA27x 流行的通用ARM处理器
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分类和特点 1 控制类芯片 面向深度嵌入式设备 同一系列多品种 高级中断控制器 片内的存储器 无MMU 具有工业级性能
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分类和特点 2 应用处理器 具有MMU 支持SDRAM 具有LCD控制器 具有DMA
2 应用处理器 具有MMU 支持SDRAM 具有LCD控制器 具有DMA 高级应用处理器具有更强大的运算能力，一般为ARMv5E以上的版本。
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分类和特点 3. 数字信号处理器 4. 消费类电子的嵌入式芯片 5. 安全芯片 （使用协处理器和DSP等方式提高运算能力） （较强的专业性）
（SecurCore内核）
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处理器的数据手册 数据手册（Datasheet）包含的主要内容： 处理器特点概述 处理器的功能结构及其框图 处理器的封装形式和引脚排列
处理器各个功能模块介绍 处理器的电气特性 处理器的机械特性
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处理器的数据手册 处理器中需要关注的基本内容： 功能结构框图 处理器地址空间 （memory map） 可扩展的内存类型
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处理器典型内部模块 内存控制单元 中断控制单元 GPIO 定时器 (Timer) UART (通用串行收发机)
（Memory Controller） 中断控制单元 （Interrupt Controller） GPIO （输入输出端口） 定时器 (Timer) UART (通用串行收发机)
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4.2 S3C44B0X 处理器 S3C44B0X概述 S3C44B0X处理器组成与框图 ARM7TDMI核心 S3C44B0X功能部件
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S3C44B0X概述 S3C44B0X采用ARM7TDMI内核，最大速度可以达66MHZ。 S3C44B0X主要提供了以下集成的器件：
8KB Cache 外部存储控制器 LCD控制器 4个DMA 2个通用串行总线 一个多主IIC 一个IIS 5通道的PWM定时器 一个内部定时器 71个GPIO 8个外部中断 实时时钟 8通道10位ADC
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S3C44B0X处理器组成与框图
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S3C44B0X处理器组成与框图 S3C44B0X的组成 组成部分 描述 核心部件
嵌入式处理器不仅包括CPU，也包括了其它的部分。核心部件包括处理器的核心、片内总线、时钟电源模块。核心部件是整个处理器运行的基础。 总线上的部件 S3C44B0X的总线部件包括了在系统总线上部件 外设器件 外设总线是S3C44B0X的二级总线，通过总线桥挂接在一级总线上。
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ARM7TDMI核心
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S3C44B0X内存控制器
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S3C44B0X中断控制器 异常向量表： ResetEntry b ResetHandler b HandlerUndef
b HandlerSWI b HandlerPabort b HandlerDabort b . b HandlerIRQ b HandlerFIQ
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S3C44B0X中断控制器
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S3C44B0X GPIO S3C44B0X的一共有7个通用端口，共71位： A：10位输出端口 B：11位输出端口
D：8位输入/输出端口 E：9位输入/输出端口 F：9位输入/输出端口 G：8位输入/输出端口
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S3C44B0X UART S3C44B0X UART的特性包括： 基于DMA或者中断的 RxD0,TxD0,RxD1,TxD1
通道0支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFO 通道1支持IrDA 1.0 具有16位的 FIFO 支持握手接收/发送
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S3C44B0X定时器 S3C44B0X PWM定时器的特性为: 6个基于中断或者DMA方式PWM定时器
3个8位预分频器、 5个5位除法器、 1个4位除法器 输出坡形可编程的脉宽调制(PWM) 自动装载或者一短脉冲模式 死区发生器
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4.3 PXA25x/PXA27x处理器 PXA处理器概述 PXA处理器组成与框图 XScale核心
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PXA处理器概述 PXA255处理器是PXA系列较早一款广泛使用的处理器，其运算速度高达400MHz，采用Intel XScale架构，ARMv5E内核，外围控制器众多，具有高集成度高性能的特点。 PXA27x在PXA25x的基础上又增了三大特性：Quick Capture（快速拍摄）、Wireless Speed Step（无线动态节能）和Wireless MMX（无线MMX指令）。
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PXA处理器组成与框图 PXA255功能框图
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PXA处理器组成与框图 PXA27x功能框图
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PXA处理器组成与框图 Xscale核心
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PXA系统存储器接口 PXA2xx内存空间使用ARM处理器所有32位地址（4G地址空间），包括以下内容： 静态存储器空间：
从地址[0x ]开始的6个64M Static Memory空间； SDRAM的空间： [0xA ]-[0xB ]的4个64M的SDRAM空间，在PXA27x设置1G模式后使用[0x ] -[0xC ] 的4个256M的SDRAM空间； 卡空间： 从地址[0x ] -[0x ]的2个256M的卡空间； 内部寄存器空间： [0x ]- [0x4C ]，分成外设（Peripherals）、LCD和存储器控制（Memory Ctl）三个部分。
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PXA中断控制器 PXA2xx的中断控制器控制所有的中断源到处理器的入口，同时确定着所有中断的第一级。它也用于确定是否由IRQ或者FIQ触发中断，或者屏蔽中断。各个中断可以设置为IRQ或者FIQ模式，而且FIQ的优先级高于IRQ。
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PXA UART控制器 PXA2xx均具有3个通用异步接收/发送器： 全功能UART（FFUART） 蓝牙UART（BEUART）
标准UART（STUART） 串口类型 描述 传输速度 引脚、 全功能UART 包含RS232的全部8个引脚 230.4Kb/s TxD（发送）和RxD（接收） CTS（清除发送）和RTS（请求发送） DTR（数据终端就绪） DCD（载波检测） DSR（数据设置就绪） RI（振铃检测） 蓝牙UART 可以连接蓝牙模块具有Modem控制引脚 921.6Kb/s 标准UART 标准2引脚串口
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PXA LCD控制器 PXA2xx的LCD控制器提供了对被动显示模块（DSTN，双层超扭曲向列型液晶显示屏幕）和主动显示模块（TFT，薄膜晶体管）的支持。 PXA27x 的LCD控制器功能更为强大，支持一个基本层，两个叠加层，一个为硬件光标层。 PXA27x 的LCD控制器叠加层和基本层的硬件叠加，提供硬件从YCbCr到RGB颜色空间的转换。
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课程结束
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