基于ARM 7 的S3C44B0X 與多路模擬器控制板通訊接口設計與實現
0 引言
ARM (Advanced RISC Machines)是近年來在各個領域日益得到廣泛應用的32 位微處理器,它既是一個公司的名稱,也同樣是一類微處理器的通稱,包括ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、SecurCore 等系列。其中ARM7 系列處理器是低功耗的32 位RISC 處理器,它主要用于對功耗和成本要求比較苛刻的產品,它支持16 位的Thumb指令集,使用Thumb 指令集能以16 位的系統開銷得到32 位的系統性能。
以ARM 作為微處理器核心嵌入式系統,因其功耗極低,主頻高,具有進行高速運算處理能力,完成絕大多數復雜應用的特點。采用SamsungS3C44B0X 微處理器的嵌入式操作系統非常適合作為嵌入式系統的控制核心,成為系統主控制器的中心控制單元,通過通訊接口與其他協處理器進行數據交互實現并行工作。因此,如何高效地設計主控制器與協處理器之間的接口,特別是在多路控制板需要控制的應用條件下,滿足系統的實時性要求,就顯得尤為重要。在本系統設計中,某型模擬器應用S3C44B0X 處理器,根據預先設定的邏輯關系及輸入的數據,在計算獲得各個通道模擬通道輸出量后,通過串口向系統內各個模擬控制板廣播控制電文,信道內模擬控制板可根據廣播控制電文的相關信息,執行各從控制板控制動作,并返回主控制器相應執行狀況。
1 系統硬件組成
系統選用的S3C44B0X 微處理器是三星公司專為手持設備和一般應用提供的高性價比的微控制器解決方案,是由ARM 公司設計的16/32 位ARM7TDMI 核處理器工作在66MHZ,可內置uCLinux 系統,支持基于JTAG 的片上集成ICE調試解決方案。
1.1 處理器集成外設特點
S3C44B0X 微處理器采用2.5VARM7TDMI內核,帶有8KB Cache(SAMBA II 總線體系結構)為了降低系統總成本和減少外圍器件,這款芯片提供了全面通用的片上外設,從而最小化系統的成本,片上資源豐富,其系統集成的主要集成外設如表1 所示。
1.2 系統組成及對外接口
主控制器系統構成如圖1 所示,除串行口外,還可以通過EBI 總線接口,擴展網絡接口,擴展SDRAM,外置FLASH 接口等,使得主控制器系統在完成對外部多路控制板的處理和控制以外,還可以實現信息的對外轉發、存儲或顯示等功能。
2 S3C44B0X 的URAT 單元結構
S3C44B0X 的URAT(通用異步收發器)單元提供兩個獨立的異步串行I/O 端口,每個都可以在中斷和DMA 兩種模式下工作。每個URAT 通道包含2 個16 字節的FIFO(先入先出)分別提供給接收和發送。每個UART 都具有獨立的波特率發生器,發送器,接收器和控制單元。波特率發生器可由芯片內系統時鐘驅動或外鄰時鐘驅動。每個發送器和接收器都有獨立的數據緩沖器和數據移位寄存器,發送器和接收器包含16 字節的FIFO 和移位寄存器,要發送的數據首先寫入FIFO 然后復制到發送移位寄存器。然后它從數據輸出端口TxDn 依次被移位輸出,被接收到的數據也同樣從數據接收端口RxDn 移位輸入到移位寄存器,然后復制到FIFO.其方框圖如圖2 所示。
評論