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1、3CHAPTER基于ARM的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)本節(jié)提要132546基于ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)I/O接口設(shè)計(jì)人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)其它通訊接口設(shè)計(jì)ARM920T內(nèi)核結(jié)構(gòu)S3C2410的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)2410核心資源總線隔離驅(qū)動(dòng)168Pin擴(kuò)展槽網(wǎng)卡設(shè)備LCD驅(qū)動(dòng)音頻電路串口設(shè)備USB設(shè)備PCMCIAIDE/CF卡SD卡接口IO擴(kuò)展電機(jī)等其他資源局部總線擴(kuò)展總線讀寫(xiě)總線的時(shí)序圖穩(wěn)態(tài)ReadWrite穩(wěn)態(tài)本節(jié)提要132546基于ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)I/O接口設(shè)計(jì)人機(jī)交
2、互接口設(shè)計(jì)其它通訊接口設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器系統(tǒng)寄存器高速緩存SRAM主存儲(chǔ)器DRAM本地存儲(chǔ)器Flash、ROM、磁盤(pán)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器Flash、ROM、磁盤(pán)時(shí)鐘周期01—1050—10020000000分層結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器種類(lèi)RAM：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，SRAM：靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，DRAM：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器1）SRAM比DRAM快2）SRAM比DRAM耗電多3）DRAM存儲(chǔ)密度比SRAM高得多4）DRM需要周期性刷新ROM：只讀存儲(chǔ)器EPROMEEPROMFLASH：閃存閃速存儲(chǔ)器(FLASH)相對(duì)傳統(tǒng)的EPROM芯片，這種芯片可以用電氣的方法快速
3、地擦寫(xiě)由于快擦寫(xiě)存儲(chǔ)器不需要存儲(chǔ)電容器，故其集成度更高，制造成本低于DRAM它使用方便，既具有SRAM讀寫(xiě)的靈活性和較快的訪問(wèn)速度，又具有ROM在斷電后可不丟失信息的特點(diǎn)，所以快擦寫(xiě)存儲(chǔ)器技術(shù)發(fā)展十分迅速NOR技術(shù)NOR技術(shù)閃速存儲(chǔ)器是最早出現(xiàn)的FlashMemory，目前仍是多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)，它源于傳統(tǒng)的EPROM器件。與其它FlashMemory技術(shù)相比，具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì)。在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，尤其是代碼（指令）存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用。由于NOR技術(shù)FlashMemory的
4、擦除和編程速度較慢，而塊尺寸又較大，因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，在純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)的應(yīng)用中，NOR技術(shù)顯得力不從心。NAND技術(shù)NAND技術(shù)FlashMemory具有以下特點(diǎn)：以頁(yè)為單位進(jìn)行讀和編程操作，1頁(yè)為256或512字節(jié)；以塊為單位進(jìn)行擦除操作，1塊為4K、8K或16K字節(jié)。具有快編程和快擦除的功能，其塊擦除時(shí)間是2ms；而NOR技術(shù)的塊擦除時(shí)間達(dá)到幾百ms。數(shù)據(jù)、地址采用同一總線，實(shí)現(xiàn)串行讀取。隨機(jī)讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程。芯片尺寸小，引腳少，是位成本(bitcost)最低的固態(tài)存儲(chǔ)器，突破了
5、每兆字節(jié)1元的價(jià)格限制。芯片包含有失效塊，其數(shù)目最大可達(dá)到3~35塊（取決于存儲(chǔ)器密度）。失效塊不會(huì)影響有效塊的性能，但設(shè)計(jì)者需要將失效塊在地址映射表中屏蔽起來(lái)?；贜AND的存儲(chǔ)器可以取代硬盤(pán)或其它塊設(shè)備。常見(jiàn)的存儲(chǔ)器擴(kuò)充裝置CF擴(kuò)充裝CompactFlash所有WindowsCE支持常見(jiàn)的存儲(chǔ)器擴(kuò)充裝置SD擴(kuò)充裝置（SecureDigital）PanasonicScandiskToshiba常見(jiàn)的存儲(chǔ)器擴(kuò)充裝置MemoryStickSony2410的存儲(chǔ)器系統(tǒng)—可通過(guò)軟件選擇大小端—地址空間:每個(gè)Bank128Mby
6、tes(總共1GB)—除bank0(16/32-bit)外，所有的Bank都可以通過(guò)編程選擇總線寬度=(8/16/32-bit)—共8個(gè)banks6個(gè)Bank用于控制ROM,SRAM,etc.剩余的兩個(gè)Bank用于控制ROM,SRAM,SDRAM,etc.—7個(gè)Bank固定起始地址；—最后一個(gè)Bank可調(diào)整起始地址；—最后兩個(gè)Bank大小可編程—所有Bank存儲(chǔ)周期可編程控制；S3C2410的存儲(chǔ)器配置Bank6/Bank7地址分布Bank0總線寬度配置與2片8位的ROM連接方法與1片16位的ROM連接S3C2410與2
7、片8的FLASH的連接方法與1片16M的SDRAM的連接方法與1片16M的SDRAM的連接方法NAND和NOR——性能比較NOR和NAND是現(xiàn)在市場(chǎng)上兩種主要的非易失閃存技術(shù)NOR的讀速度比NAND稍快一些NAND的寫(xiě)入速度比NOR快很多NAND的擦除速度遠(yuǎn)比NOR的快大多數(shù)寫(xiě)入操作需要先進(jìn)行擦除操作NAND的擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少接口差別NORflash帶有SRAM接口，線性尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個(gè)字節(jié)NANDflash使用復(fù)用接口和控制IO多次尋址存取數(shù)據(jù)NAND讀和寫(xiě)操作采用512字節(jié)的塊，這
8、一點(diǎn)有點(diǎn)像硬盤(pán)管理，此類(lèi)操作易于取代硬盤(pán)等類(lèi)似的塊設(shè)備容量和成本NANDflash生產(chǎn)過(guò)程更為簡(jiǎn)單，成本低常見(jiàn)的NORflash為128KB～16MB，而NANDflash通常有8～128MBNOR主要應(yīng)用在代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中，NAND適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)NAND在CompactFlash、SecureDigital、PCCa
