基于ARM核的IntelTMStrongARM嵌入式系统

作者：时间：2013-12-05 来源：网络收藏

　　●具有总共8个写缓存，每个尺寸在1～16字节之间；
●具有大小端操作模式；
●有4个读缓存，每个尺寸为1、4或8个字；
　 ●功耗低，在1．55 V／133 MHz时，其功耗小于240mW；而在1．75 V／206 MHz时，功耗小于400mW；
　 ●内部带有锁相环（PLL），其内部3．6863MHz振荡器和32．768kHz振荡器可为系统提供时钟基准。
●具有正常（完全运行）、空闲（下电）和睡眠（下电）三种电源管理模式。
　　●带有3．3VI／O接口。采用256mBGA封装。
2．2 SA－1110的主要功能
a．CPU内核
　　SA－1110 CPU使用armV4体系结构，并通过使用协处理器15使该体系结构得到增强。系统中的控制寄存器可通过对协处理器15的读写来对MMU、cache和读写缓存控制寄存器进行存取操作。

　　SA－1110 MMU具有32个项的转换旁路缓存器（TLB）用于指令和数据流，每项均可映射存储器中的段、大页和小页。同时，SA－1110还拥有16k字节指令cache和8k字节数据cache。为了避免由于主数据cache大量读写而导致的周期性数据传输，芯片还提供了一个袖珍cache。数据和指令cache以32字节为一块进行操作，并采用循环方式进行刷新存储。袖珍cache是一个具有16个入口和2路相互关联的cache，可执行最小最近使用（LRU）算法以刷新存储。另外，SA－1110还提供有两个读／写缓存。其中读缓存要求在软件的控制下进行严格的数据预取，以避免在对外部存储器进行读写时发生指令流堵塞。写缓存有8个入口，每个入口的尺寸为1～16个字节。读缓存有4个入口，每个入口尺寸为1、4或8个字。

　　b．系统控制功能
　　SA－1110内含定时器、高级电源管理、中断控制、复位控制以及用于产生时钟的片上振荡器和锁相环。它带有26路通用I／O，可由CPU直接进行读写或通过编程产生中断。在32．768kHz的晶振下，实时时钟具有每月5秒的误差精度。32位OS定时器使用3．686MHz振荡器，可用于4个32位的定时匹配寄存器，其中一个被专门用于看门狗定时中断，其它三个用于内部定时器或者由用户定义。中断控制器可以调度所有的中断源，它有中断请求（IRQ）和快速中断请求（FIQ）两种中断类型。其中IRQ是一个低级中断，可以被FIQ中断。对于arm体系结构，FIQ是独特的，可以对被用户所定义的特定中断源进行快速服务。对于正在服务的中断有两类信息，第一类用于通知用户或操作系统SA－1110上哪个模块满足中断条件，第二类则用于提供该模块内部引起该中断的具体事件。
　　复位控制器用于管理SA－1110内部各种复位源，提供调用软件复位功能。无论是硬复位、软复位、看门狗定时器满或是睡眠模式复位，复位控制器只跟踪最后一次复位的原因。
　　SA－1110还提供28根通用I／O引脚，这些引脚可通过编程将其设置在上升沿、下降沿或是上面两种情况下产生中断。同时用户也可以选择使用GPIO引脚的一部分来完成串行通道或LCD控制器等其它功能。

　　c．存储器和PCMCIA控制模块
　　存储器和PCMCIA控制模块（MPCM）支持4个快页模式（FPM）段、EDO段和SDRAM段，也支持6个静态内存段，所有6个静态段均可使用ROM或Flash存储器。同时低3个静态段支持SRAM，高3个静态段支持可变等待时间的I／O设备。另外，低4个静态段还支持32位数据总线的SMROM。
　　d．外围控制模块
　　SA－1110拥有6个通道的DMA控制器，并在串行通信中支持高速数据传输。由于LCD控制器拥有自己独立的DMA通道，因此，这六个DMA通道可用于其它外围I／O功能。通常情况下，DMA控制器可专门用于串行通道和外部存储器（DRAM、SRAM、Flash或ROM）之间的数据传输。LCD控制器支持TFT和STN屏，并在一个1024×1024的显示屏上支持256种颜色和16级灰度，该控制器采用专用的抖动算法控制显示的亮度。对于彩色显示，在一帧中，抖动算法可从4096种颜色中控制选择256种颜色来显示。LCD控制器可将帧缓存作为地址值进行访问。通过12位宽的调色板RAM可将该地址值作为256入口的索引值被解码。
　　SA－1110上的串口0执行通用串行总线（USB）从协议，并支持3个端点（半双工、12 Mbps方式）。串口1为通用异步收发口（UART），最高速率为230kbps。串口2支持红外数据（IrDA），速率为115 kbps或4Mbps。其中低速IrDA执行HP－SIR＊标准，高速Ir－DA执行4 PPM标准。串口3是一个工作在56．24 bps到230kbps的UART。可以用GPIO引脚来定义调制解调器的控制信号，这些引脚一般不预先定义。串口4是一个多媒体通信口或同步串行口（MCP／SSP）。这些串口一般用来与特定的数／模I／O设备相接，其中包括多媒体数字信号编解码器、键盘、触摸板、音频设备等等。另外SA－1110还可以通过专门的2个与SSP相连的GPIO引脚为用户提供MCP和SSP。
　　该MCP可以和Phillips UCB1200直接相接，芯片提供有音频和电信编解码器、触摸板接口和10个通用I／O引脚。SA－1110拥有两组发送和接收FIFO，可用于电信和音频数据。它还提供了两个21位数据寄存器，一个用于发送，另一个用于接收。而SSP逻辑接口支持National MicroWire＊协议、Texas Instru－ments＊同步串行协议和Motorola SPI＊协议的一部分。所有这些协议都适用于键盘驱动、串行E－PROMs、ADC／DAC和类似于录音／播放等特殊目的的设备。

　　3IntelTMStrongarmSA－1111的功能

　　3．1 SA－1111的主要特点
　　SA－1111的功能框图如图3所示。其主要特点如下：
　　●内含PLL时钟发生器；
　　●具有三种工作模式；
　　●系统总线接口可共享存储器控制器（SMC）、寄存器存取总线（RAB）和DMA总线；
　　●带有PCMCIA和CF接口；
　　●USB主控制器兼容USB－Rev 1．1，并支持1．5 Mbits／s和12 Mbits／s两种工作速率；
　　●具有两个PS／2口和SSP＊串行数据口；
　　●带有两个PWM输出；
　　●支持音频AC－Link／I2 S串行口；