【教学课件】第四章基于S3C44B0X嵌入式系统应用开发.ppt

第四章 基于S3C44B0X嵌入式系统 应用开发,4.1 基于S3C44B0X的S3CEV40介绍4.2 S3C44B0X处理器介绍 4.3 存储控制器功能及应用开发4.4 I/O端口功能及应用开发4.5 中断控制器功能及应用开发4.6 UART接口功能及应用开发4.7 时钟管理器功能及应用开发4.8 RTC功能及应用开发4.9 看门狗定时器功能及应用开发4.10 LCD控制器功能及应用开发4.11 启动程序设计,S3C44B0X,4.1 基于S3C44B0的S3CEV40开发介绍,功能框图,4.2 S3C44B0X处理器介绍,4.3 存储控制器功能及应用开发,4.3.1 存储控制器概述4.3.2 存储器空间划分简述4.3.3 存储控制器相关功能引脚描述4.3.4 存储控制器的特殊功能寄存器4.3.5 存储器应用编程,4.3.1 S3C44B0X存储控制器概述,层次：寄存器组 片上RAM 片上Cache 主存储器 硬盘,特点：多级存储器,ARM状态下寄存器组织,堆栈指针,程序链接寄存器,程序状态寄存器,CPSR,Thumb状态下寄存器组织,4.3.2 S3C44B0X存储器空间划分简述,4.3.3 存储控制器相关功能引脚描述,ENDIAN引脚选择大/小端模式,OM1:0引脚选择Bank0(nGCS0)总线宽度,地址线连接依据数据宽度而定,4.3.4 存储控制器的特殊功能寄存器,1.总线宽度/等待控制寄存器（BWSCON）2.Bank控制寄存器（BANKCONn）3.DRAM/SDRAM刷新控制寄存器（REFRESH）4.Bank大小寄存器（BANKSIZE）5.Bank6、7模式设置寄存器（MRSR）,4.3.5 存储器应用编程,.global sRWramtest.equ RWBase,0 x0C030000sRWramtest:LDR r2,=RWBase LDR r3,=0 x66CC55AA STR r3,r2 LDR r3,r2 ADD r3,r3,#1 STR r3,r2 LDR r2,=RWBase LDRH r3,r2 ADD r3,r3,#1 STRH r3,r2,#2 STRH r3,r2,LDR r2,=RWBase LDRB r3,r2 LDRB r3,=0 xDDSTRB r3,r2,#1 LDRB r3,=0 xBBSTRB r3,r2,#1LDRB r3,=0 x22STRB r3,r2,#1 LDRB r3,=0 x11STRB r3,r2MOV pc,lr,举例：扩一个1M16b的FLASH用于装载程序等,2.上网查找SST39VF160芯片资料(),3.查看芯片资料(datasheet),4.画出硬件联接图(手册p4p5),5.写出程序 查看读写时序图(p11),找出对应参数表(p10),分析时序要求，配置相应特殊功能寄存器,写出读写子程序,1.收集资料，选择芯片,特殊功能寄存器配置示例,LDR R0,=SMRDATA LDMIA R0，R1R13 LDR R0,=0 x01C80000；BWSCON Address STMIA R0,RlR13 SMRDATA:.long 0 x22221210；BWSCON.long 0 x00000600；GCS0.long 0 x00000700；GCS1.long 0 x00000700；GCS2.long 0 x00000700；GCS3.long 0 x00000700；GCS4.long 0 x00000700；GCS5.long 0 x0001002A；GCS6，EDO DRAM(Trcd:3，；Tcas=2，Tcp=l，CAN=10 bits).long 0 x0001002A；GCS7，EDO DRAM.long 0 x00960000+953；Refresh(REFEN=1,TREFMD=0,Trp=3,Trc=5,Tchr=3).long 0 x0；Bank Size,32MB/32MB.long 0 x20；MRSR 6(CL=2).long 0 x20；MRSR 7(CL=2),读：#define addr1*(volatile unsigned short*)0 x00)i=addr1;,i=*(volatile unsigned short*)0 x00);,写：*(volatile unsigned short*)0 x00)=(unsigned short)i;,4.4 S3C44B0X I/O端口功能及应用开发,4.4.1 I/O功能概述4.4.2 端口功能4.4.3 I/O端口的特殊功能寄存器 4.4.4 端口应用编程,4.4.1 I/O功能概述,S3C44B0X有71个通用可编程多功能输入输出引脚，可分为以下7类端口：一个10位输出端口（PortA）；一个11位输出端口（PortB）；一个16位输入/输出端口（PortC）；两个9位输入/输出端口（PortE和PortF）；两个8位输入/输出端口（PortD和PortG）。,4.4.2 端口功能,4.4.3 I/O端口的特殊功能寄存器,1.端口配置寄存器（PCONA-G）;2.端口数据寄存器（PDATA-G）;3.端口上拉寄存器（PUPC-G）;4.特殊的上拉电阻控制寄存器（SPUCR）;5.外部中断控制寄存器（EXTINT）;6.外部中断挂起寄存器（EXTINTPND）.,#define rPCONB(*(volatile unsigned*)0 x1d20008)#define rPDATB(*(volatile unsigned*)0 x1d2000c)#define rPCONF(*(volatile unsigned*)0 x1d20034)#define rPDATF(*(volatile unsigned*)0 x1d20038)#define rPUPF(*(volatile unsigned*)0 x1d2003c)#define rEXTINT(*(volatile unsigned*)0 x1d20050)void Port_Init(void)rPDATB=0 x7FF;/P9-LED1 P10-LED2 rPCONB=0 x1FF;rPDATF=0 x0;rPCONF=0 x252A;rPUPF=0 x0;/上拉电阻使能 rEXTINT=0 x0;,特殊功能寄存器配置示例,I/O端口应用编程,int led_state;void Led_Display(int LedStatus);void led1_on();void led1_off();void Led_Test()led1_on();Delay(1000);led1_off();void led1_on()led_state=led_state|0 x1;Led_Display(led_state);,void led1_off()led_state=led_state,4.5 中断控制器功能及应用开发,4.5.1 中断控制器4.5.2 中断控制器的运作4.5.3 中断源4.5.4 中断控制器的特殊功能寄存器4.5.5 中断控制器应用编程,中断控制器的任务：在多重中断发生时，经过优先级判断选择其中一个中断向内核发出FIQ或IRQ中断请求。中断模式（INTMOD）：FIQ模式和IRQ模式。程序状态寄存器的F位和I位。,4.5.1 中断控制器,4.5.2 中断控制器的运作,30个中断源产生中断,IRQ,FIQ,注：中断屏蔽可能在中断模式之前发生作用,4.5.3 中断源,EINT1EINT0TXD0WDTADC,1,2,3,4,TIMER0TXD0EINT1ZDMA0,ZDMA0IICWDT,1,2,3,4,4.5.4 中断控制器的特殊功能寄存器,1 中断控制寄存器(INTCON)2 中断挂起寄存器(INTPND)3 中断模式寄存器(INTMOD)4 中断屏蔽寄存器(INTMSK)5 IRQ向量模式相关寄存器,中断特殊功能寄存器配置示例,void init_Eint(void)rINTMOD=0 x0;rINTCON=0 x1;rINTMSK=(BIT_GLOBAL|BIT_EINT4567);pISR_EINT4567=(int)Eint4567Isr;rPCONG=0 xffff;rPUPG=0 x0;rEXTINT=rEXTINT|0 x480000;rI_ISPC=BIT_EINT4567;rEXTINTPND=0 xf;,4.5.5 中断控制器应用编程,void Eint4567Isr(void)unsigned char which_int;which_int=rEXTINTPND;rEXTINTPND=0 xf;rI_ISPC=BIT_EINT4567;if(which_int=4)led1_on();D8Led_Direction(0);led1_off();if(which_int=8)led2_on();D8Led_Direction(1);led2_off();,4.6 UART接口功能及应用开发,4.6.1 S3C44B0X UART概述4.6.2 S3C44B0X UART的操作4.6.3 S3C44B0X UART的特殊功能寄存器4.6.4 S3C44B0X UART应用编程,4.6.1 S3C44B0X UART概述,特性：可编程波特率红外发/收一个开始位1/2个停止位5/6/7/8数宽奇偶校验,4.6.2 S3C44B0X UART的操作,数据传输 数据接收 自动流控制AFC（Auto Flow Control）非自动流控制（nRTS和nCTS由S/W所控制）中断/DMA请求的产生 UART错误状态FIFO 波特率的产生 回环（Loop-back）模式 红外模式,数据传输:,S3C44B0X UART的操作,传输基本方式:发送寄存器,数据接收:,S3C44B0X UART的操作,错误标志：溢出错误、奇偶错误、帧错误、断点条件,接收基本方式:,自动流控制:,S3C44B0X UART的操作,其FIFO剩余空间2,非自动流控制:,S3C44B0X UART的操作,特点：nRTS和nCTS由软件控制,设置接收模式,设置发送模式,中断请求的产生:,S3C44B0X UART的操作,溢出错误、奇偶错误、帧错误、断点条件,Rx,Tx,FIFO模式,非FIFO模式,FIFO模式,非FIFO模式,波特率的产生:,S3C44B0X UART的操作,UBRDIVn(取整)(MCLK/波特率16)1,波特率为115200bps,MCLK为40HZ,UBRDIVn(取整)(40000000/11520016)1(取整)(21.7)1 22 1 21,红外模式:,S3C44B0X UART的操作,4.6.3 S3C444B0X UART的特殊功能寄存器,UART的（行）控制寄存器 UART FIFO（状态）控制寄存器 UART MODEM（状态）控制寄存器 UART Tx/Rx寄存器 UART 错误状态寄存器 UART 发送保持寄存器 UART 接收保持寄存器 UART 波特率分频寄存器,UART的行控制寄存器(ULCONn)：,UART 控制寄存器(UCONn)：,UART FIFO控制寄存器(UFCONn)：,UART FIFO状态寄存器(UFSTATn)：,UART MODEM控制寄存器(UMCONn)：,UART MODEM状态寄存器(UMSTATn)：,UART Tx/Rx状态寄存器(UTRSTATn)：,UART 错误状态寄存器(UERSTATn)：,UART 发送保持寄存器(UTxHn),UART 接收保持寄存器(URxHn),UART 波特率分频寄存器(UBRDIVn),4.6.4 S3C44B0X UART应用编程,static int whichUart=0；void Uart_Init(int mclk,int baud)int i；rUFCON0=0 x0；/禁止FIFO rUFCONl=0 x0l；rUMCON0=0 x0；rUMCON1=0 x0l；rULCON0=0 x3；rUCON0=0 x245；rUBRDIV0=(int)(mclk16baud+0.5)1)；rULCON1=0 x3；rUCON1=0 x245；rUBRDIV1=(int)(mclk16baud+0.5)1)；for(i=0；i100；i+)；,char Uart_Getch(void)if(whichUart=0)while(!(rUTRSTAT00 x1)；/准备接收数据 return RdURXH0()；else while(!(rUTRSTAT10 x1)；/准备接收数据 return rURXH1；,void Uart_SendByte(int data)if(whichUart=0)while(!(rUTRSTAT00 x2)；Delay(10)；WrUTXH0(data)；else,4.7 S3C44B0X时钟电源管理器功能及应用开发,4.7.1 时钟电源管理器概述4.7.2 时钟电源管理器功能描述4.7.3 时钟发生器&电源管理特殊功能寄存器4.7.4 时钟&电源管理器应用编程,时钟电源管理器概述,正常模式（Normal mode）空闲模式（Idle mode）停止模式（Stop mode）LCD的SL空闲模式（SL Idle mode）低速模式（Slow mode）,时钟电源管理器功能描述,时钟发生器 时钟源选择 PLL（Phase-Locked-Loop锁相环）时钟控制逻辑 电源管理模式,时钟电源管理器功能描述,时钟发生器：,时钟发生器框图,时钟电源管理器功能描述,时钟源选择：,时钟电源管理器功能描述,PLL：,PLL框图,fpllo=(mfin)/(p2s),时钟电源管理器功能描述,时钟控制逻辑：,上电重启时序图,208us,t lock=(1/f in)LTIMECNT,时钟电源管理器功能描述,电源管理：,全部正常工作，且时钟供给可控,停止为CPU提供时钟信号,停止所有模块，最低功耗,写CLKCON，返回N、S、STOP模式,停止模式的进入和退出,时钟电源管理器功能描述,电源管理：,仅维持LCD,，LCDBIT1，IDLEBIT1，且PLL关闭,SL_IDLE的进入与退出,时钟电源管理器功能描述,电源管理：,把PLL自身耗电排除在外,，LCDBIT1，IDLEBIT1，且PLL关闭,f out=f in/(2*SLOW_VAL)f out=f in,PLL稳定需400us即PLL锁定,时钟发生器&电源管理特殊功能寄存器,PLL控制寄存器(PLLCON),fpllo=(mfin)/(p2s)m(MDIV+8),p(PDIV+2),sSDIV,例：f in=14.318MHz，fout=60MHz,SDIV=1，PDIV=6，MDIV=59,顺序：SDIV PDIV MDIV,时钟控制寄存器(CLKCON)：,时钟低速控制寄存器(CLKSLOW)：,锁时计数寄存器(LOCKTIME)：,t lock=(1/f in)LTIMECNT,时钟发生器&电源管理器应用编程,int P_div,M_div,S_val,S_div,mck;Uart_Printf(n);Uart_Printf(Input M vlauen);M_div=Uart_GetIntNum();Uart_Printf(Input P vlauen);P_div=Uart_GetIntNum();Uart_Printf(Input S vlauen);S_div=Uart_GetIntNum();S_val=pow(2,S_div);mck=(M_div+8)*FIN)/(P_div+2)*S_val);Uart_Printf(MCLK=%d,M=0 x%x,P=0 x%x,S=0 x%xn,);Uart_Printf(Now change PLL valuen);Uart_TxEmpty(0);ChangePllValue(M_div,P_div,S_div);Uart_Init(mck,115200);Uart_Printf(changing MCLKPress any key to return!n);while(!Uart_GetKey()Delay(1000);ChangePllValue(PLL_M,PLL_P,PLL_S);Uart_Init(0,115200);Uart_Printf(Returned original clockn);,char slw_exit=0;int i;unsigned int save_MCON9;unsigned int MemCon9=0,0,0,0,0,0,0 x18000,0 x18000,0 x800000+2033;pISR_EINT4567=(U32)SLWEINT4567Int;rINTMSK=(BIT_GLOBAL|BIT_RTC|BIT_EINT4567);for(i=0;i9;i+)save_MCONi=(unsigned int*)0 x01c80004)i;Uart_Printf(Entering SLOW mode.n);Uart_Printf(Press SB2 or SB3 to exit SLOW moden);rLOCKTIME=0 x640;/count=t_lock*Fin=800(t_lock=200us,Fin=8MHz)rCLKSLOW=2|(14)|(15);/PLL off,SLOW mode,SL=2,Fout=1MHzChangeMemCon(MemCon);/change memory control register(66M-1MHz)while(!slw_exit)Delay(100);/now!slow mode:1Mhz,PLL offrINTMSK|=BIT_RTC;for(i=0;i9;i+)MemConi=save_MCONi;ChangeMemCon(MemCon);/change memory control register(1M-66MHz)rCLKSLOW=2|(14)|(05);/PLL onfor(i=0;i2048;i+);/wait during PLL lock-timerCLKSLOW=2;/exit SLOW mode(disable slow_bit)slw_exit=0;,4.8 S3C444B0X RTC功能及应用开发,4.8.1 S3C44B0X RTC功能4.8.2 S3C44B0X RTC特殊功能寄存器4.8.3 S3C44B0X RTC应用编程,4.8.1 S3C44B0X RTC功能,BCD数据，秒、分、时、日、月、年闰年产生器告警功能：告警中断或从断电模式唤醒排除了2000年问题独立的电源端口（VDDRTC）支持毫秒滴答时间中断作为RTOS核的时间滴答循环复位功能,实时时钟框图,实时时钟部分外围电路,4.8.2 S3C44B0X RTC特殊功能寄存器,RTC控制寄存器RTCCONRTC告警控制寄存器告警秒、分、时、日、星期、月、年数据寄存器BCD秒、分、时、日、星期、月、年数据寄存器RTC循环复位寄存器RTCRSTTICK TIME计数寄存器TICNT,RTC控制寄存器,RTC特殊功能寄存器,RTC告警控制寄存器（RTCALM）,告警秒数据寄存器（ALMSEC）,告警分数据寄存器（ALMMIN）,RTC特殊功能寄存器,告警时数据寄存器（ALMHOUR）告警日数据寄存器（ALMDAY）告警星期数据寄存器（ALMDATE）告警月数据寄存器（ALMMON）告警年数据寄存器（ALMYEAR）,RTC特殊功能寄存器,BCD秒数据寄存器（BCDSEC）,BCD分数据寄存器（BCDMIN）,BCD时数据寄存器（BCDHOUR）BCD日数据寄存器（BCDDAY）BCD星期数据寄存器（BCDDATE）BCD月数据寄存器（BCDMON）BCD年数据寄存器（BCDYEAR）,RTC特殊功能寄存器,RTC循环复位寄存器（RTCRST）,TICK TIME寄存器（TICNT）,4.8.3 S3C44B0X RTC应用编程,void Rtc_Init(void)rRTCCON 0 x01;rBCDYEAR TESTYEAR;rBCDMON TESTMONTH;rBCDDAY TESTDAY;rBCDDATE TESTDATE;rBCDHOUR TESTHOUR;rBCDMIN TESTMIN;rBCDSEC TESTSEC;rRTCCON 0 x0;,void Display_Rtc(void)int year,month,day,weekday,hour,min,sec;rRTCCON0 x01;while(1)if(rBCDYEAR=0 x99)year0 x1999;else year0 x2000+rBCDYEAR;month=rBCDMON;day=rBCDDAY;weekday=rBCDDATE;hour=rBCDHOUR;min=rBCDMIN;sec=rBCDSEC;if(sec!=0)break;rRTCCON0 x0;Uart_Printf();,voidTest_RTC_Tick(void)pISR_TICK=(unsigned)Rtc_Tick;rRTCCON=0 x1;sec_tick=1;rINTMSK=(BIT_GLOBAL|BIT_TICK);rRTCCON=0 x0;rTICINT=127+(17);/启动时间片中断功能void Rtc_Tick(void)rI_ISPC=BIT_TICK;/清除时间片中断标志 RTC_ok=1;/RTC检测标志置位,6.9 S3C444B0X看门狗定时器功能及应用开发,6.9.1 S3C44B0X看门狗定时器概述6.9.2 S3C44B0X看门狗定时器特殊功能寄存器6.9.3 S3C44B0X看门狗定时器应用编程,6.9.1 S3C44B0X看门狗定时器概述,看门狗定时器框图,6.9.2 S3C44B0X看门狗定时器特殊功能寄存器,看门狗定时器控制寄存器（WTCON）看门狗定时器数据寄存器（WTDAT）看门狗定时器计数寄存器（WTCNT）,看门狗定时器控制寄存器（WTCON）,看门狗定时器数据寄存器（WTDAT）,看门狗定时器计数寄存器（WTCNT）,t_watchdog1/(MCLK/(预分频值1)/分频系数),T_watchdog WTDAT t_watchdog,6.9.3 S3C44B0X看门狗定时器应用编程,void Test_WDTimer(void)rINTMSK=(BIT_GLOBAL|BIT_WDT);pISR_WDT=(unsigned)Wdt_Int;isWdtInt=0;rWTCON=(MCLK/1000000-1)8)|(33)|(12);1/66 rWTDAT=8448/4;rWTCNT=8448/4;rWTCON=rWTCON|(15);/1/40/128,interrupt while(isWdtInt!=10);rWTCON=(MCLK/1000000-1)8)|(33)|(1);reset enable Uart_Printf(nI will restart after 2 sec!n);rWTCNT=8448*2;rWTCON=rWTCON|(15);/1/40/128,interrupt while(1);rINTMSK|=BIT_GLOBAL;void Wdt_Int(void)rI_ISPC=BIT_WDT;Uart_Printf(%d,+isWdtInt);,4.10 S3C44B0X LCD控制器功能及应用开发,4.10.1 S3C44B0X LCD 控制器的特性4.10.2 S3C44B0X LCD 外部接口信号4.10.3 S3C44B0X LCD 控制器的操作4.10.4 S3C44B0X LCD 控制器的特殊功能寄存器4.10.5 S3C44B0X LCD 编程举例,4.10.1 S3C44B0X LCD控制器的特性,支持彩色灰度单色的LCD 板；支持3种类型LCD板：4位双扫描，4位单扫描，以及8位单扫描的显示类型；支持虚拟显示屏；系统存储器被用作显示存储器；专用的DMA；支持多种荧屏大小:640480、320240、160160 支持单色的4级、16级灰度；对于彩色STN LCD板，支持256级彩色；支持电源节省模式（SL_IDLE Mode）。,4.10.2 S3C44B0X LCD外部接口信号,VFRAME：LCD控制器和LCD驱动器之间的帧同步 信号。VLINE：LCD控制器和LCD驱动器之间的行同步 信号。VCLK：此引脚为LCD控制器和LCD驱动器之间 的象素时钟信号。VM：LCD驱动器所使用的交流信号。LCD驱 动器使用VM来改变用于打开或关闭象 素的行和列电压的极性。VD3:0以及VD7:4：LCD象素数据输入端口。,LCD控制器框图,接口信号时序图,4.10.3 S3C44B0X LCD 控制器的操作,1.灰度模式操作2.彩色模式操作3.扫描模式操作4.数据的存放与显示,S3C44B0X LCD 控制器的操作,像素点格式：3-3-2模式,像素点格式：2模式,像素点格式：4模式,S3C44B0X LCD 控制器的操作,S3C44B0X LCD 控制器的操作,数据的存放与显示,4位双扫描数据的存放与显示,S3C44B0X LCD 控制器的操作,数据的存放与显示,4.10.4 S3C44B0X LCD 控制器的特殊功能寄存器,1.LCD控制寄存器1、2、3(LCDCONn)2.帧缓冲起始地址寄存器1、2、3(LCDSADDRn)3.RED查找表寄存器(REDLUT)4.GREEN查找表寄存器(GREENLUT)5.BLUE查找表寄存器(BLUELUT)6.抖动模式寄存器,LCD控制寄存器1(LCDCON1),LCD控制寄存器1(LCDCON1),行像素列像素帧速率 MV,LCD控制寄存器2(LCDCON2),HOZVAL(水平显示长度/有效VD数据线的数量)1在彩色模式下：水平显示长度=3 水平像素点数,LINEVAL垂直显示宽度；单扫描LINEVAL垂直显示宽度/1；双扫描,LCD控制寄存器3(LCDCON3),帧缓冲起始地址寄存器1(LCDSADDR1),帧缓冲起始地址寄存器2(LCDSADDR2),帧缓冲起始地址寄存器3(LCDSADDR3),RED查找表寄存器(REDLUT),GREEN查找表寄存器(GREENLUT),BLUE查找表寄存器(BLUELUT),不同模式的MV,frame_rate(Hz)1/(1/VCLK)(HOZVAL+1)+(1/MCLK)(WLH+WDLY+LINEBLANK)(LINEVAL+1),4.10.5 S3C44B0X LCD 编程举例,UINTLcdBuffer 24 0 3 2 0/4;void Lcd_Init(void)rDITHMODE=0 x1223a;rDP1_2=0 x5a5a;rDP4_7=0 x366cd9b;rDP3_5=0 xda5a7;rDP2_3=0 xad7;rDP5_7=0 xfeda5b7;rDP3_4=0 xebd7;rDP4_5=0 xebfd7;rDP6_7=0 x7efdfbf;rLCDCON1=(0)|(2 22)1),void LcdDraw_backgroundcolor(Uchar color_code)int i;Uint*pBuf=(Uint*)LcdBuffer;for(i=0;i(320*240/4);i+)*pBuf+=(color_code 24)+(color_code 16)+(color_code 8)+color_code;,void Lcd_Pixel(int x,int y,Uchar rgb)int i;Uint mask4=0 x00ffffff,0 xff00ffff,0 xffff00ff,0 xffffff00;LcdBufferyx/4=(LcdBufferyx/4,