StrongARM及其嵌入式應用平臺

1 芯片簡(jiǎn)介

1.1 SA1110簡(jiǎn)介

　　Intel公司的StrongARM芯片SA1110可以滿(mǎn)足便攜式、嵌入式應用的要求,作為32位StrongARM RISC處理器,其最高運行速度可達206 MHz;其內部有強大的指令操作能力、高速緩沖能力、寄存器管理能力、讀/寫(xiě)緩沖器能力。SA1110寄存器總線(xiàn)接口可與DRAM、SDRAM、ROM、SMROM、SRAM以及其它潛在的I/O器件共享數據信號,其寄存器與PCMCIA模塊支持4個(gè)快速頁(yè)操作模式（FPM）、擴展數據輸出（EDO）、同步DRAM、6個(gè)靜態(tài)存儲器、6個(gè)ROM/SDRAM等。SA1110可提供系統支持邏輯、多個(gè)串行通信通道、1個(gè)彩色/灰度LCD控制器、2個(gè)PCMCIA插槽、28個(gè)GPIO口;內部提供定時(shí)器、電源管理、指令控制、復位控制、時(shí)鐘產(chǎn)生、中斷控制等功能。SA1110電源管理提供正常、空閑、睡眠三種工作狀態(tài),其內部包含六通道的DMA控制器,用于支持串行通信過(guò)程中的數據高速運動(dòng),如串行通道與外部寄存器、DRAM、SRAM、Flash、ROM等之間的通信;此外,還有1個(gè)用于支持LCD控制器工作的獨立的DMA 控制器。SA1110有5個(gè)獨立的串行通道,可分別執行半雙工被動(dòng)協(xié)議的通用串行總線(xiàn)(USB)通信、通用異步收發(fā)(UART)通信、紅外數據(IrDA)通信、 多媒體通信口/同步串行口(MCP/SSP)通信等。SA1110 通過(guò)指令和數據斷點(diǎn)提供調試支持,還提供JTAG口,用于進(jìn)行系統連續檢查。

1.2 SA1111簡(jiǎn)介

　　Intel公司的StrongARM芯片SA1111支持SA1110開(kāi)發(fā)平臺,可擴展SA1110的開(kāi)發(fā)環(huán)境,可以為手持式高性能的計算機系統提供所需的功能;其內部除含有主動(dòng)式USB控制器外,可通過(guò)擴展支持PCMCIA 接口、CompactFlash接口、2個(gè)PS/2接口、2個(gè)滿(mǎn)足工業(yè)標準的獨立的串行口、脈沖寬度調制(PWM)、全雙工SSP接口、全雙工串行音頻口以及其它的I/O中斷能力;利用其高性能的寄存器控制器,可以通過(guò)系統寄存器總線(xiàn)完成系統寄存器與DMA之間的數據轉移。

2 擴展接口設計

　　由于所設計的平臺要求具有PCMCIA接口、CompactFlash接口、RS232接口、2個(gè)PS/2接口、2個(gè)USB接口、LCD接口、鍵盤(pán)接口等,因此,所設計的平臺是基于嵌入式CPU SA1110/SA1111而構建的,其組成框圖及信號線(xiàn)連接關(guān)系如圖1所示。

圖1 擴展接口框圖

　　擴展接口由SA1110、SA1111、CPLD、HUB、TPS2149、TPS2015、SN75240以及標準的PCMCIA插槽、CompactFlash插槽、USB接口、PS/2接口等構成。其中SA1110為平臺CPU,SA1111與SA1110共同為構建系統平臺,以減少系統器件數量、降低功耗、提高性能;CPLD用于完成LCD所需控制信號的轉換、RS232信號的協(xié)調及控制、按鍵控制信號的編碼等;TS2015、TS2194用于產(chǎn)生USB接口所需的5 V電壓,它受SA1111輸出的USB_PWR_SENSE和USB_PWRCNTL信號控制;TUSB2040用于完成USB信號集線(xiàn)器功能（HUB）;SN75240用于滿(mǎn)足對PS/2端口ESD的要求;各種標準插槽與接口用來(lái)實(shí)現與標準的插卡及接口的標準連接。