College of Electrical Engineering 2022-9-261河南工业大学电气工程学院河南工业大学电气工程学院 Henan University of Technology College of Electrical Engineering 2022-9-262调试嵌入式系统程序调试嵌入式系统程序 5嵌入式系统概述嵌入式系统概述 1基于基于ARM9的硬件开发平台的硬件开发平台 2创建嵌入式系统开发环境创建嵌入式系统开发环境 4Bootloader 6嵌入式嵌入式Linux驱动程序开发驱动程序开发 8嵌入式嵌入式Linux在在ARM平台的移植平台的移植 7课课程程内内容容 Linux操作系统操作系统 3图形用户接口图形用户接口 9College of Electrical Engineering 2022-9-263 第二章第二章 基于基于ARM9处理器的硬件开发平台处理器的硬件开发平台College of Electrical Engineering 2022-9-264 2.1 ARM处理器简介处理器简介 2.2 ARM9微处理器简介微处理器简介 2.3 UP-NetARM2410-S平台介绍（补充）平台介绍（补充）实验四：触摸屏控制实验实验四：触摸屏控制实验 2.3.3 触摸屏设计触摸屏设计College of Electrical Engineering 2022-9-2652.1 ARM处理器简介处理器简介 2.1.1 ARM公司简介公司简介 2.1.2 ARM微处理器核微处理器核College of Electrical Engineering 2022-9-266引子：引子：嵌入式处理器概述嵌入式处理器概述 嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心。
目前嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心目前32位嵌入式微位嵌入式微处理器是市场的主流处理器是市场的主流32位嵌入式微处理器市场，我们可以发现超过位嵌入式微处理器市场，我们可以发现超过100家家的芯片供应商和近的芯片供应商和近30种指令体系结构在种指令体系结构在1996年以前，年以前，最成功的嵌入式微处理器是最成功的嵌入式微处理器是Motorola公司的公司的68000系列当然，现在最引人注目的还是当然，现在最引人注目的还是ARM公司的公司的ARM系列、系列、MIPS公司的公司的MIPS系列（系列（ARM和和MIPS都知识产权公司，都知识产权公司，把他们的把他们的微处理器微处理器IP技术技术授权给半导体厂商，由各厂商生授权给半导体厂商，由各厂商生产形态各异的微处理器芯片）产形态各异的微处理器芯片）College of Electrical Engineering 2022-9-267知识产权核（IP核,intellectual property）College of Electrical Engineering 2022-9-268一个合适的选择一个合适的选择ARMARM79.5%College of Electrical Engineering 2022-9-2692002年全球年全球IP核核供应商排名供应商排名 College of Electrical Engineering 2022-9-26102004年全球半导体IP供应商排名College of Electrical Engineering 2022-9-2611College of Electrical Engineering 2022-9-26122.1 ARM处理器简介 ARM 即即Advanced RISC Machines的缩写的缩写,既可既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字ARM公司简介公司简介 College of Electrical Engineering 2022-9-2613ARM公司公司内核内核IPCollege of Electrical Engineering 2022-9-2614说说说说ARM ARM（Advanced RISC Machines）公司是全球领）公司是全球领先的先的16/32位位RISC微处理器知识产权设计供应商微处理器知识产权设计供应商世界各大半导体生产商从世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的公司购买其设计的ARM微处理器核微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市微处理器芯片进入市场目前，场目前，Motorola、IBM、TI、Philips、VLSI、Atmel和和Samsung等几十家大的半导体公司都获得了等几十家大的半导体公司都获得了ARM公司公司的授权，生产形态各异的的授权，生产形态各异的ARM芯片芯片College of Electrical Engineering 2022-9-2615ARM的业务模型的业务模型College of Electrical Engineering 2022-9-2616ARM的业务模型的业务模型College of Electrical Engineering 2022-9-2617ARM处理器的特点处理器的特点ShowShow College of Electrical Engineering 2022-9-2618ARM处理器的技术优势处理器的技术优势 低能耗：低能耗：相对同时期的其他解决方案，相对同时期的其他解决方案，ARM架构的能效架构的能效比优势非常明显。
比优势非常明显应用方案非常灵活：应用方案非常灵活：由于由于ARM公司只是提供了一个高效公司只是提供了一个高效精简的核心，各半导体厂商可精简的核心，各半导体厂商可根据自身需求根据自身需求进行应用设计，进行应用设计，架构灵活简便、扩展力很强架构灵活简便、扩展力很强得到大量的软件支持：得到大量的软件支持：包括包括Windows CE、Symbian和和Palm OS在内的在内的手持设备手持设备三种主要操作系统系统都是基于三种主要操作系统系统都是基于ARM架构所设计目前，架构所设计目前，ARM已经牢牢占领、已经牢牢占领、PDA以及其他的掌上电子产品市场以及其他的掌上电子产品市场College of Electrical Engineering 2022-9-2619 采用采用Windows CE操作系统、三星操作系统、三星S3C2410处理处理器的智能双模：器的智能双模：College of Electrical Engineering 2022-9-2620ARM处理器的应用处理器的应用消费类电子领域消费类电子领域College of Electrical Engineering 2022-9-26211.27 Billion Shipments In 2004College of Electrical Engineering 2022-9-2622 ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的嵌入式解决方案的RISC标准。
标准补充两个概念：补充两个概念：ARM微处理器微处理器核核 CISCRISCCollege of Electrical Engineering 2022-9-2623College of Electrical Engineering 2022-9-2624CISC与与RISC的对比的对比College of Electrical Engineering 2022-9-2625 嵌入式微处理器可分为嵌入式微处理器可分为CISC和和RISC两类大家熟悉的大多数台式大家熟悉的大多数台式PC都是使用都是使用CISC微处理微处理器，如器，如Intel的的x86RISC结构体系有两大主流：结构体系有两大主流：Silicon Graphics公公司（硅谷图形公司）的司（硅谷图形公司）的MIPS技术；技术；ARM公司的公司的Advanced RISC Machines技术College of Electrical Engineering 2022-9-2626ARM微处理器微处理器系列系列College of Electrical Engineering 2022-9-2627 ARM7、ARM9、ARM9E和和ARM10是是4个个通用通用处理器系列。
处理器系列每个系列提供一套特定的性能来满足设计者对功耗、性能、每个系列提供一套特定的性能来满足设计者对功耗、性能、和体积的需求和体积的需求其中，其中，ARM7系列适用于工业控制、网络设备、移动系列适用于工业控制、网络设备、移动等应用；等应用；ARM9、ARM9E和和ARM10E系列则更适合无线系列则更适合无线设备、消费类电子产品的设计设备、消费类电子产品的设计ARM11是第是第5个产品系列，是专门为安全设备而设计的个产品系列，是专门为安全设备而设计的College of Electrical Engineering 2022-9-2628ARM家族的更新家族的更新College of Electrical Engineering 2022-9-2629ARMARM微处理器后缀命名的含义微处理器后缀命名的含义标志标志含义含义说明说明T支持支持Thumb指令集指令集 Thumb指令集版本指令集版本1：ARMv4TThumb指令集版本指令集版本2：ARMv5TThumb-2：ARMv6TD片上调试片上调试DebugM支持长乘法支持长乘法32位乘位乘32位得到位得到64位，位，32位的乘加得到位的乘加得到64位位IEmbedded ICE 仿真仿真EDSP指令指令增加了增加了DSP算法处理器指令：算法处理器指令：16位乘加指令，饱和的带位乘加指令，饱和的带符号数的加减法，双字数据操作，符号数的加减法，双字数据操作，cache预取指令预取指令JJava加速器加速器Jazelle 提高提高java代码的运行速度代码的运行速度S可综合可综合提供提供VHDL或或Verilog语言设计文件语言设计文件College of Electrical Engineering 2022-9-2630ARM体系结构的发展体系结构的发展 ARM架构自诞生至今，发展并定义了架构自诞生至今，发展并定义了6种不同的版本：种不同的版本：V1 版架构版架构 V6 版架构版架构 College of Electrical Engineering 2022-9-2631ARM体系结构的发展College of Electrical Engineering 2022-9-2632College of Electrical Engineering 2022-9-26332.2 ARM9微处理器简介微处理器简介 2.2.1 ARM9与与ARM7处理器的比较处理器的比较 2.2.2 ARM920T简介简介 （补充）（补充）2.2.3 三星三星S3C2410X处理器详解处理器详解College of Electrical Engineering 2022-9-2634 ARM7TDMI 是是ARM公司最成功的微处理器公司最成功的微处理器IP之一，至今之一，至今在蜂窝领域已销售了数亿个微处理器，是目前使用最在蜂窝领域已销售了数亿个微处理器，是目前使用最广泛的广泛的32位嵌入式位嵌入式RISC处理器，属低端处理器，属低端ARM处理器内核。
处理器内核ARM9TDMI核将核将ARM7TDMI的功能显著提高最显著的的功能显著提高最显著的区别是：区别是：流水线流水线从从3级提高到级提高到5级2.2.1 与与ARM7处理器的比较处理器的比较 College of Electrical Engineering 2022-9-2635流水线技术流水线技术 计算机中一条指令的指向可分为计算机中一条指令的指向可分为若干个阶段若干个阶段，由于每，由于每个阶段的操作相对都是独立的因此可以采用个阶段的操作相对都是独立的因此可以采用流水线的重流水线的重叠技术叠技术来大大提高系统的性能在流水线装满以后，几个来大大提高系统的性能在流水线装满以后，几个指令可以并行执行这样可充分利用现有硬件资源，提高指令可以并行执行这样可充分利用现有硬件资源，提高了了CPU的运行效率的运行效率以以ARM7为例，为例，ARM处理器使用的简单处理器使用的简单3级流水线级流水线分别为：分别为：College of Electrical Engineering 2022-9-2636ARM7 TDMI的指令流水线的指令流水线取指取指译码译码College of Electrical Engineering 2022-9-2637ARM7单周期指令的单周期指令的三级三级流水线操作流水线操作 注：程序计数器注：程序计数器PC指向正在指向正在取指取指的指令而不是正在的指令而不是正在执行执行的指令的指令College of Electrical Engineering 2022-9-2638ARM9的的五级五级流水线流水线 P16 ARM920T核核由由ARM9TDMI内核内核、存储管理单元、存储管理单元MMU和和高速缓存三部分组成。
其中，高速缓存三部分组成其中，MMU可以管理虚拟内存，可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的高速缓存由独立的16KB地址和地址和16KB数据高速数据高速Cache组成ARM9TDMI处理器一个处理器一个显著的特点显著的特点是采用是采用指令指令和和数据数据分分离访问的方式，即采用了指令缓存（离访问的方式，即采用了指令缓存（I-Cache）和数据缓）和数据缓存（存（D-Cache）这样可以把）这样可以把指令访问指令访问和和数据访问数据访问单独安单独安排一级流水线排一级流水线ARM9TDMI采用采用5级级流水线，其结构图如下页图流水线，其结构图如下页图2.2所示，所示，具有分开的指令和数据存储器，具有分开的指令和数据存储器，5级流水线具体级流水线具体如下：如下：College of Electrical Engineering 2022-9-2639即：即：（1）取指：取指：从存储器中取出指令，并将其放入指令流水线从存储器中取出指令，并将其放入指令流水线2）译码：译码：对指令进行译码对指令进行译码3）执行：执行：把一个操作数移位，产生把一个操作数移位，产生ALU的结果4）缓冲缓冲/数据：数据：如果需要，则访问数据存储器；否则如果需要，则访问数据存储器；否则ALU的的结果只是简单地缓冲结果只是简单地缓冲1个时钟周期，以便所有的指令具有同样个时钟周期，以便所有的指令具有同样的流水线流程。
的流水线流程5）回写：回写：将指令产生的结果回写到寄存器，包括任何从存将指令产生的结果回写到寄存器，包括任何从存储器中读取的数据储器中读取的数据2.College of Electrical Engineering 2022-9-2640ARM流水线的级数流水线的级数College of Electrical Engineering 2022-9-2641ARM流水线结构的发展流水线结构的发展College of Electrical Engineering 2022-9-2642ARM微处理器特性微处理器特性College of Electrical Engineering 2022-9-2643冯冯诺依曼结构简介诺依曼结构简介 冯冯诺依曼诺依曼结构计算机系统是由一个中央处理单元（结构计算机系统是由一个中央处理单元（CPU）和一个存储器组成这个存储器存储和一个存储器组成这个存储器存储全部的全部的数据数据和和指令指令，并且可以根据所给的地址对其进行读写操作数据和指令并且可以根据所给的地址对其进行读写操作数据和指令都存在都存在一个存储器中一个存储器中的计算机被称为冯的计算机被称为冯诺依曼结构计算诺依曼结构计算机。
机CPU有几个可以存放内部使用数据的内部寄存器其中有几个可以存放内部使用数据的内部寄存器其中典型的寄存器是程序计数器典型的寄存器是程序计数器PCCPU先从存储器取出指先从存储器取出指令，然后对指令译码，最后执行程序计数器是间接地指令，然后对指令译码，最后执行程序计数器是间接地指向了存储器中的指令我们只要改变指令，就能改变向了存储器中的指令我们只要改变指令，就能改变CPU所做的事情所做的事情College of Electrical Engineering 2022-9-2644冯冯诺依曼体系结构模型诺依曼体系结构模型College of Electrical Engineering 2022-9-2645哈佛体系结构计算机哈佛体系结构计算机 哈佛体系结构计算机为哈佛体系结构计算机为数据数据和和程序程序提供了各自独立的存储提供了各自独立的存储器，程序计数器只指向程序存储器而不指向数据存储器器，程序计数器只指向程序存储器而不指向数据存储器独立的程序存储器和数据存储器为数字处理提供了较高的独立的程序存储器和数据存储器为数字处理提供了较高的性能，性能，让两个存储器有不同的端口，可以提供较大的存储让两个存储器有不同的端口，可以提供较大的存储器带宽。
这样一来，数据和程序不必再竞争同一个端口，器带宽这样一来，数据和程序不必再竞争同一个端口，这使得数据适时地移动更加容易目前这使得数据适时地移动更加容易目前大部分大部分DSP和和ARM9微处理器都是采用这种哈佛体系结构微处理器都是采用这种哈佛体系结构但这种结构的弱点是很难在哈佛机上编写出一个自修改但这种结构的弱点是很难在哈佛机上编写出一个自修改的程序（即写入数据值后，使用这些值作为指令的程序）的程序（即写入数据值后，使用这些值作为指令的程序）College of Electrical Engineering 2022-9-2646哈佛体系结构图哈佛体系结构图College of Electrical Engineering 2022-9-26471ARM微处理器的工作状态微处理器的工作状态 从编程的角度看，从编程的角度看，ARM920T微处理器的工作状态一般有微处理器的工作状态一般有两种：两种：ARM状态状态，此时处理器执行，此时处理器执行32位的、位的、字字对齐的对齐的ARM指指令；令；Thumb状态状态，此时处理器执行，此时处理器执行16位的、位的、半字半字对齐的对齐的Thumb指令。
指令2.2.2 ARM920T简介（补充）简介（补充）College of Electrical Engineering 2022-9-26482ARM体系结构的存储器格式体系结构的存储器格式 ARM920T体系结构将体系结构将存储器存储器看做是从零地址开始的字节看做是从零地址开始的字节的线性组合从的线性组合从0字节到字节到3字节放置第字节放置第1个存储的字数据，个存储的字数据，从第从第4个字节到第个字节到第7个字节放置第个字节放置第2个存储的字数据，依次个存储的字数据，依次排列作为排列作为32位的微处理器，位的微处理器，ARM920T体系结构所支持体系结构所支持的最大寻址空间为的最大寻址空间为4GB（232字节）ARM920T体系结构可以用两种方法存储字数据，分别称体系结构可以用两种方法存储字数据，分别称为为大端格式大端格式和和小端格式小端格式：College of Electrical Engineering 2022-9-2649 大端格式大端格式中字数据的中字数据的高高字节存储在字节存储在低低地址中，而字数据的地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中，如图低字节则存放在高地址中，如图1所示：所示：1College of Electrical Engineering 2022-9-2650 与大端存储格式相反，在小端存储格式中，低地址中存与大端存储格式相反，在小端存储格式中，低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节，如图节，如图2所示：所示：2College of Electrical Engineering 2022-9-26513处理器模式处理器模式ARM920T支持支持7种运行模式，分别为：种运行模式，分别为：用户模式（用户模式（usr），），ARM处理器正常的程序执行状态；处理器正常的程序执行状态；快速中断模式（快速中断模式（fiq），用于高速数据传输或通道处理；），用于高速数据传输或通道处理；外部中断模式（外部中断模式（irq），用于通用的中断处理；），用于通用的中断处理；管理模式（管理模式（svc），操作系统使用的保护模式；），操作系统使用的保护模式；数据访问终止模式（数据访问终止模式（abt），当数据或指令预取终止时进），当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护；入该模式，可用于虚拟存储及存储保护；系统模式（系统模式（sys），运行具有特权的操作系统任务；），运行具有特权的操作系统任务；未定义指令中止模式（未定义指令中止模式（und），当未定义的指令执行时进），当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真College of Electrical Engineering 2022-9-2652 ARM微处理器的运行模式可以通过软件改变，也可以通微处理器的运行模式可以通过软件改变，也可以通过外部中断或异常处理改变大多数的应用程序运行在过外部中断或异常处理改变大多数的应用程序运行在用用户模式户模式下，当处理器运行在用户模式下时，某些被保护的下，当处理器运行在用户模式下时，某些被保护的系统资源是不能被访问的系统资源是不能被访问的除用户模式以外，其余的除用户模式以外，其余的6种模式称为种模式称为非用户模式非用户模式或或特权特权模式模式；其中除去；其中除去用户模式用户模式和和系统模式系统模式以外的以外的5种又称为种又称为异异常模式常模式，常用于处理中断或异常，以及访问受保护的系统，常用于处理中断或异常，以及访问受保护的系统资源等情况资源等情况College of Electrical Engineering 2022-9-26532.2.3 三星三星S3C2410X处理器详解处理器详解 S3C2410韩国三星（韩国三星（Samsung）电子公司最近推出的一）电子公司最近推出的一款基于款基于ARM920T核的核的1632位位RISC嵌入式微处理器。
该嵌入式微处理器该处理器主要面向手持式设备以及高性价比、低功耗的应用处理器主要面向手持式设备以及高性价比、低功耗的应用该处理器采用该处理器采用0.18um CMOS制造工艺制造工艺S3C2410X与与S3C2410A ARM920T以以ARM9TDMI为内核，增加了高速缓存和内存为内核，增加了高速缓存和内存管理单元，系统结构图如下页图所示管理单元，系统结构图如下页图所示College of Electrical Engineering 2022-9-2654S3C2410X 芯片内部原理框图芯片内部原理框图College of Electrical Engineering 2022-9-2655S3C2410X处理器体系结构处理器体系结构 （1）ARM920T核，核，16位位/32位位RISC结构和结构和ARM精简指令精简指令集2）ARM MMU，支持，支持Windows CE、Linux、VxWork、UCOS-II精简指令集；精简指令集；（3）指令指令Cache、数据、数据Cache、写缓冲；、写缓冲；（4）支持支持ARM调试结构，片上调试结构，片上ICE支持支持JTAG调试方式；调试方式；（5）内置先进微控制器总线接口内置先进微控制器总线接口AMBA。
College of Electrical Engineering 2022-9-2656S3C2410X处理器的资源处理器的资源 S3C2410集成了一个集成了一个LCD控制器（支持控制器（支持STN和和TFT带有触带有触摸屏的液晶显示屏）、摸屏的液晶显示屏）、SDRAM控制器、控制器、NAND Flash控控制器、制器、3个通道的个通道的UART、4个通道的个通道的DMA、4个具有个具有PWM功能的计时器和一个内部时钟、功能的计时器和一个内部时钟、8通道的通道的10位位ADCS3C2410还有很多丰富的外部接口，例如触摸屏接口、还有很多丰富的外部接口，例如触摸屏接口、IIC总线接口、总线接口、IIS总线接口、两个总线接口、两个USB主机接口、一个主机接口、一个USB设备接口、两个设备接口、两个SPI接口、接口、SD接口和接口和MMC卡接口College of Electrical Engineering 2022-9-2657S3C2410X处理器的性能处理器的性能电源：内核电源：内核1.8V，外围，外围3.3VSDRAM控制器控制器LCD 控制器：控制器：STN 和和TFT4 路路DMA,3路串口路串口8路（路（10位）位）ADC 和触摸屏控制接和触摸屏控制接RTC 功能功能主频高达主频高达200M支持支持MMC、SMC卡卡2路路USB Host,一个一个USB Device(ver1.1)4路路PWM定时器和定时器和1路内部定时器路内部定时器看门狗电路看门狗电路117路通用路通用I/O口，口，24路外部中断路外部中断272管脚管脚FBGA封装，如下图：封装，如下图：College of Electrical Engineering 2022-9-2658272-FBGA 封装图College of Electrical Engineering 2022-9-2659 在时钟方面在时钟方面S3C2410也有突出的特点，该芯片集成了一个也有突出的特点，该芯片集成了一个具有日历功能的具有日历功能的RTC和具有和具有PLL(MPLL和和UPLL)的芯片时的芯片时钟发生器。
钟发生器MPLL产生主时钟，能够使处理器工作频率最高达到产生主时钟，能够使处理器工作频率最高达到203MHz（内核电压增加到（内核电压增加到2.0V时最高时最高266MHz）这个工作频率能够使处理器轻松运行工作频率能够使处理器轻松运行Windows CE、Linux等等操作系统以及进行较为复杂的信息处理操作系统以及进行较为复杂的信息处理UPLL产生实现主从产生实现主从USB功能的时钟功能的时钟1.时钟与电源管理时钟与电源管理 P17College of Electrical Engineering 2022-9-2660P23S3C2410X的的主时钟主时钟由外部晶振或者外部时钟提供，选择后可由外部晶振或者外部时钟提供，选择后可以生成以生成3种时钟信号，分别是种时钟信号，分别是CPU使用的使用的FCLK，AHB总线使总线使用的用的HCLK和和APB总线使用的总线使用的PCLK时钟管理模块同时拥有时钟管理模块同时拥有两个锁相环，一个称为两个锁相环，一个称为MPLL，用于，用于FCLK、HCLK和和PCLK；另一个称为另一个称为UPLL，用于，用于USB设备S3C2410X电源管理模块通过电源管理模块通过4种模式种模式有效地控制功耗：有效地控制功耗：Normal模式模式：为：为CPU和所有的外设提供时钟，所有的外设和所有的外设提供时钟，所有的外设开启时，该模式下的功耗最大。
这种模式允许用户通过软件控开启时，该模式下的功耗最大这种模式允许用户通过软件控制外设，可以断开提供给外设的时钟以降低功耗制外设，可以断开提供给外设的时钟以降低功耗电源管理 P24College of Electrical Engineering 2022-9-2661 Slow模式模式：采用外部时钟生成：采用外部时钟生成FCLK的方式，此时电源的功耗取的方式，此时电源的功耗取决于外部时钟决于外部时钟IdLe模式模式：断开：断开FCLK与与CPU核的连接，外设保持正常，该模式核的连接，外设保持正常，该模式下的任何中断都可唤醒下的任何中断都可唤醒CPUPower-off模式模式：断开内部电源，只给内部的唤醒逻辑供电一：断开内部电源，只给内部的唤醒逻辑供电一般模式下需要两个电源，一个提供给唤醒逻辑，另外一个提供给般模式下需要两个电源，一个提供给唤醒逻辑，另外一个提供给CPU和和内部逻辑，在内部逻辑，在Power-off模式下，后一个电源关闭该模式可以通过模式下，后一个电源关闭该模式可以通过EINT15:0和和RTC唤醒2-6College of Electrical Engineering 2022-9-26622.存储空间存储空间 P17 S3C2410将系统的将系统的存储空间存储空间分成分成8个个bank，每个，每个bank的的大小是大小是128M字节，共字节，共1G字节。
字节bank0到到bank5的开始地的开始地址是固定的，用于址是固定的，用于ROM或或SRAMbank6和和bank7用于用于SDRAM，这两个，这两个bank可编程，且大小相同可编程，且大小相同bank7的开的开始地址是始地址是bank6的结束地址，灵活可变所有内存块的访的结束地址，灵活可变所有内存块的访问周期都可编程，外部问周期都可编程，外部Wait扩展了访问周期扩展了访问周期S3C2410采用采用nGCS7：08个通用片选线选择个通用片选线选择8个个bank区College of Electrical Engineering 2022-9-26633.NAND Flash P17 在介绍在介绍Nand Flash之前，先介绍之前，先介绍Flash以及以及Nor Flash和和Nand Flash的区别的区别Flash Flash（闪存）存储器是近年来发展迅速的（闪存）存储器是近年来发展迅速的非易失性非易失性存储存储器Flash存储器可进行电写入、电擦除，并且掉电存储器可进行电写入、电擦除，并且掉电后信息不丢失具有低功耗、大容量、擦写快、可整片或后信息不丢失具有低功耗、大容量、擦写快、可整片或分扇区在系统编程、擦除等特点。
常用的分扇区在系统编程、擦除等特点常用的Flash为为8位或位或16位数据宽度，编程电压为位数据宽度，编程电压为3.3VFlash在各种嵌入式系在各种嵌入式系统中得到了广泛的应用统中得到了广泛的应用作为一种非易失性存储器，通常用于存放一些在系统掉电作为一种非易失性存储器，通常用于存放一些在系统掉电后需要保存的用户数据等后需要保存的用户数据等常见的常见的Flash媒质存储器：媒质存储器：SD/MMC卡、卡、CF卡、卡、SM卡、卡、U盘、盘、IC卡、卡、SIM卡College of Electrical Engineering 2022-9-2664Nor Flash和和Nand Flash的区别的区别 Flash媒质存储器的构成主要采用两种技术，媒质存储器的构成主要采用两种技术，NAND结构结构和和NOR结构形式结构形式1）Nand Flash NAND结构形式内部存储单元的构成是采用结构形式内部存储单元的构成是采用串行串行工作方式工作方式进行工作的，它是按顺序读写存储单元的内容，非常适合进行工作的，它是按顺序读写存储单元的内容，非常适合于大容量的数据或文件的串行读于大容量的数据或文件的串行读/写，一般容量可达上百写，一般容量可达上百兆字节。
我们日常使用的兆字节我们日常使用的U盘和盘和CF卡都采用这种结构的卡都采用这种结构的Flash存储器Nand Flash结构能提供极高的单元密度，可以达到高存结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快，价格也便宜储密度，并且写入和擦除的速度也很快，价格也便宜College of Electrical Engineering 2022-9-2665（2）Nor Flash NOR形式的结构则是采用形式的结构则是采用并行并行方式工作的，其特点可以方式工作的，其特点可以随机读取任意单元的内容，适合于程序代码的并行读写、随机读取任意单元的内容，适合于程序代码的并行读写、存储该类存储器常用于制作计算机的存储该类存储器常用于制作计算机的BIOS存储器和为存储器和为控制器的内部存储器控制器的内部存储器Nor Flash的特点是的特点是XIP（eXecute In Place，芯片内执行），芯片内执行）特性，这样，应用程序可以直接在特性，这样，应用程序可以直接在Flash闪存内运行，不闪存内运行，不必再把代码读到系统必再把代码读到系统RAM中Nor的传输效率很高，在的传输效率很高，在14MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
入和擦除速度大大影响了它的性能College of Electrical Engineering 2022-9-2666扩展阅读扩展阅读 No14：NAND和和NOR flash的区别的区别 No2，P183补充提高补充提高College of Electrical Engineering 2022-9-2667NAND Flash 控制器控制器 P17 S3C2410支持支持NAND Flash 的的Bootloader（可从（可从NAND Flash 启动），启动），NAND Flash具有容量大、比具有容量大、比Nor Flash更具竞争力的价格等特点，系统采用更具竞争力的价格等特点，系统采用NAND Flash与与SDRAM组合，可以获得非常高的性价比组合，可以获得非常高的性价比S3C2410具有三种启动方式，由具有三种启动方式，由OMl：0管脚选择：管脚选择：00时处理器从时处理器从NAND Flash 启动；启动；01时从时从16位宽的位宽的ROM 启动；启动；10时从时从32位宽位宽ROM启动College of Electrical Engineering 2022-9-2668 用户可以将用户可以将Bootloader代码和操作系统镜像放在外部的代码和操作系统镜像放在外部的NAND Flash，采用，采用NAND Flash启动。
处理器上电复位启动处理器上电复位时，通过内置的时，通过内置的NAND Flash访问控制器将位于访问控制器将位于NAND Flash前前4KB位置的位置的Bootloader代码自动加载到片内的代码自动加载到片内的4KB boot SRAM（此时该（此时该SRAM定位于起始地址空间定位于起始地址空间0 x00000000）并且运行，在）并且运行，在boot SRAM运行的运行的Bootloader程序将操作系统的镜像加载到程序将操作系统的镜像加载到SDRAM，之后，之后操作系统就能够在操作系统就能够在SDRAM中运行启动完毕后，中运行启动完毕后，4KB boot SRAM就可以用于其它用途就可以用于其它用途P18启动过程！启动过程！College of Electrical Engineering 2022-9-2669S3C2410X支持支持Nand Flash启动，启动代码存储在启动，启动代码存储在Nand Flash上启动时，时，Nand Flash的前的前4KB将被装载到内部的固定地址中，利用硬件纠错将被装载到内部的固定地址中，利用硬件纠错码码ECC对数据的正确性检验，然后开始执行其中的启动代码。
一般情况对数据的正确性检验，然后开始执行其中的启动代码一般情况下，该启动代码会把下，该启动代码会把Nand Flash中的内容拷贝到中的内容拷贝到SDRAM中去，拷贝完中去，拷贝完后，主程序将在后，主程序将在SDRAM中执行操作流程如图中执行操作流程如图2-4所示Nand Flash 控制器控制器 P202-4College of Electrical Engineering 2022-9-2670 ARM920T共有共有37个个32位寄存器，其中位寄存器，其中31个个为通用寄存器，为通用寄存器，6个个为状态寄存器但是这些寄存器不能被同时访问，具体为状态寄存器但是这些寄存器不能被同时访问，具体哪些寄存器是可编程访问的，取决于微处理器的工作状态及哪些寄存器是可编程访问的，取决于微处理器的工作状态及具体的运行模式具体的运行模式4.ARM920T寄存器定义：寄存器定义：College of Electrical Engineering 2022-9-2671内存控制器为访问外部存储空间提供存储器控制信号，内存控制器为访问外部存储空间提供存储器控制信号，共有共有13个寄存器个寄存器内存控制器（内存控制器（Memory Controller）P18 College of Electrical Engineering 2022-9-26725.带带PWM的定时器的定时器 P34 S3C2410中的定时器具有中的定时器具有PWM（脉宽调制）功能，通过（脉宽调制）功能，通过对一些功能寄存器的配置，可定义占空比以及定义频率的对一些功能寄存器的配置，可定义占空比以及定义频率的高低。
高低内部具有内部具有5个个16位带位带PWM的定时器的定时器/1个个16位基于位基于DMA或基于中断的定时器，可编程的工作循环，频率和极或基于中断的定时器，可编程的工作循环，频率和极性选择College of Electrical Engineering 2022-9-26736.异常异常 异常异常（Exception)是指任何打断处理器正常执行，并且迫是指任何打断处理器正常执行，并且迫使处理器进入一个由有特权的特殊指令执行的事件使处理器进入一个由有特权的特殊指令执行的事件当正常的程序执行流程发生暂时的停止时，就称之为异常当正常的程序执行流程发生暂时的停止时，就称之为异常在处理异常之前，当前处理器的状态必须保留，这样，当在处理异常之前，当前处理器的状态必须保留，这样，当异常处理完成之后，当前程序可以继续执行处理器允许异常处理完成之后，当前程序可以继续执行处理器允许多个异常同时发生，处理器会按固定的优先级对多个异常多个异常同时发生，处理器会按固定的优先级对多个异常进行处理进行处理College of Electrical Engineering 2022-9-2674 异常可分为异常可分为4类：中断（类：中断（interrupt）、陷井（、陷井（trap）、故）、故障（障（fault）和终止（）和终止（abort）。
College of Electrical Engineering 2022-9-26757.中断中断 CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断的；机器是在一条指令执行结束后响应中断的；而而RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断在嵌入式系统中，中断有三种类型：在嵌入式系统中，中断有三种类型：硬件中断硬件中断 软件中断软件中断 异常中断异常中断College of Electrical Engineering 2022-9-2676 接下来结合三星接下来结合三星S3C2410X处理器介绍处理器介绍 博创博创UP-NetARM2410-S嵌入式开发平台嵌入式开发平台2.3 UP-NetARM2410-S平台介绍（补充）College of Electrical Engineering 2022-9-26772.3.1 2410-S2.3.1 2410-S平台强大的平台强大的软件软件功能功能 支持支持Linux、WINCE、UCOS-II操作系统操作系统 ARM交叉编译连接工具交叉编译连接工具 Cygwin、GDB、DGBServer、ARM Insight、Bootloader二进制文件所有硬件驱动程序及实验程序源二进制文件所有硬件驱动程序及实验程序源代码代码College of Electrical Engineering 2022-9-26782410-S2410-S平台强大的平台强大的软件软件功能功能 1、可播放电影等媒体文件，支持、可播放电影等媒体文件，支持AVI、MPEG4、MP3等等格式文件，媒体文件可存放在移动硬盘或格式文件，媒体文件可存放在移动硬盘或SD、CF卡上；卡上；2、可通过摄像头实现视频采集，画面清晰，扫描速度可、可通过摄像头实现视频采集，画面清晰，扫描速度可达到达到15pic/s；3、无线通讯四种模式：、无线通讯四种模式：a、外接、外接蓝牙蓝牙模块可以与蓝牙设备通讯；模块可以与蓝牙设备通讯；b、通过、通过PCMCIA插座插上插座插上无线网卡无线网卡可与无线网卡设备可与无线网卡设备实现实现IEEE802.11b 无线局域网通讯；无线局域网通讯；College of Electrical Engineering 2022-9-2679 c、红外红外通讯；通讯；d、通过、通过GPRS模块实现无线通讯。
模块实现无线通讯4、两种上网方式：、两种上网方式：a、通过、通过PCMCIA插上插上无线上网卡无线上网卡就可以上网；就可以上网；b、在、在WINCE操作系统下插上操作系统下插上局域网线局域网线即可上网，在即可上网，在8寸寸TFT液晶屏下，可以自由方便的浏览网页液晶屏下，可以自由方便的浏览网页College of Electrical Engineering 2022-9-26802.3.2 UP-NetARM2410-S2.3.2 UP-NetARM2410-S 平台平台硬件硬件简介简介College of Electrical Engineering 2022-9-26812410-S2410-S平台硬件架构平台硬件架构24102410核心资源核心资源 总线隔离驱动总线隔离驱动 168Pin168Pin扩展槽扩展槽 网卡设备网卡设备 LCDLCD驱动驱动 音频电路音频电路 串口设备串口设备 USBUSB设备设备 PCMCIA PCMCIA IDE/CFIDE/CF卡卡 SDSD卡接口卡接口 IOIO扩展扩展 电机等电机等 其他资源其他资源 局部总线局部总线扩展总线扩展总线College of Electrical Engineering 2022-9-2682UP-NETARM2410UP-NETARM2410S S平台硬件环境介绍平台硬件环境介绍 一一.核心板核心板FCPU:ARM920T结构芯片，工作频率结构芯片，工作频率203MHz，SAMSUNG公司的公司的S3c2410X FFLASH:64M NAND flash，SAMSUNG 公司的公司的K9F1208FRAM：64MB SDRAM，HY公司的公司的HY57V561620ATH College of Electrical Engineering 2022-9-2683S3C2410ARM处理器处理器NANDFLASH 64M 存贮器存贮器SD RAM32MS3C2410 S3C2410 核心板核心板College of Electrical Engineering 2022-9-2684硬件环境介绍硬件环境介绍 二二.主板主板CUSB口口:包括包括1个个USB Device接口和接口和4个个USB Host接口。
前接口前者直接来自处理器者直接来自处理器,后者是处理器的后者是处理器的Host接口经过由接口经过由AT43301构成的构成的USB HUB电路扩展出来的电路扩展出来的4个个Host接口接口；Cjtag调试口调试口：20针标准口，针标准口，14针简易口；针简易口；CAUDIO:44.1KHz音频音频,采用采用UDA1341芯片构成，可放音和录芯片构成，可放音和录音音,通过通过IIS总线连接到处理器总线连接到处理器,具有功放电路驱动喇叭，板载具有功放电路驱动喇叭，板载MIC和音频和音频IO插座；插座；College of Electrical Engineering 2022-9-2685硬件环境介绍硬件环境介绍C2410-S平台上通过一片平台上通过一片ATMEGA8单片机作为控制器，驱单片机作为控制器，驱动动PS2接口、接口、IC卡接口和板载卡接口和板载KEYPADATMEGA8单片单片机通过机通过IIC总线和总线和ARM处理器连接；处理器连接；CLED：共阴极共阴极LED，由，由通过通过IIC总线扩展连接的总线扩展连接的ZLG7290控制控制;CAD:3个电位器控制输入，个电位器控制输入，8个通道经过跳线设置可全部作个通道经过跳线设置可全部作为外部模拟电压输入为外部模拟电压输入,由由S3C2410芯片管脚引出芯片管脚引出；College of Electrical Engineering 2022-9-2686硬件环境介绍硬件环境介绍CDC/STEP电机：电机：直流电机信号来自直流电机信号来自PWM输出，步进电机输出，步进电机信号来自信号来自EXIO扩展，扩展，EXIO扩展电路由扩展电路由74HC573构成，分构成，分配专用地址段，和配专用地址段，和IDE接口在同一接口在同一BANK;CIDE/CF卡插座：卡插座：类似于计算机主板上一个类似于计算机主板上一个IDE接口上的主接口上的主从两个从两个IDE设备一样，设备一样，IDE接口直接出自扩展总线，由软件接口直接出自扩展总线，由软件完成驱动控制完成驱动控制;CSD卡插座：卡插座：直接来自直接来自s3c2410的的SD控制器；控制器；College of Electrical Engineering 2022-9-2687硬件环境介绍硬件环境介绍CPCMCIA插座：插座：PCMCIA接口挂在扩展总线上，通过接口挂在扩展总线上，通过CPLD和和HC245芯片等实现总线隔离和控制，并需要配置芯片等实现总线隔离和控制，并需要配置专用的电源控制芯片专用的电源控制芯片TPS2211。
采用无线网卡的型号为采用无线网卡的型号为DWL-650；CIrDA/RS485:用的是用的是UART2，分别经过，分别经过TFDU4100收发器收发器和和MAX485芯片完成芯片完成要作要作IrDA实验，必须将实验，必须将UART2设置设置到到IrDA电路上，而不能同时作电路上，而不能同时作RS485实验实验;College of Electrical Engineering 2022-9-2688硬件环境介绍硬件环境介绍CCAN总线：总线：由控制器由控制器MCP2510和驱动器和驱动器TJA1050构成，构成，SPI总线接口；总线接口；CDA电路：电路：由两片由两片MAX504组成，提供两路组成，提供两路10bit数模转数模转换输出，也是换输出，也是SPI总线接口；总线接口；C串口：串口：包括两个包括两个RS232接口，处理器的接口，处理器的UART0和和UART1经过经过MAX3232芯片电压转换后用芯片电压转换后用DB9插座输出；插座输出；College of Electrical Engineering 2022-9-2689硬件环境介绍硬件环境介绍C168Pin的扩展插座：的扩展插座：该插座和计算机的内存条插座规格该插座和计算机的内存条插座规格一致，用户可以据此设计合适的扩展板。
扩展槽上包含扩一致，用户可以据此设计合适的扩展板扩展槽上包含扩展总线的所有信号，可复用的系统资源以及开发平台尚未展总线的所有信号，可复用的系统资源以及开发平台尚未使用的空置资源使用的空置资源C以太网卡：以太网卡：包括两个相同的网卡电路，芯片型号包括两个相同的网卡电路，芯片型号AX88796，10M/100M自适应Coll。