基于A(yíng)RM核的IntelTMStrongARM嵌入式系統
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●具有總共8個(gè)寫(xiě)緩存，每個(gè)尺寸在1～16字節之間；
●具有大小端操作模式；
●有4個(gè)讀緩存，每個(gè)尺寸為1、4或8個(gè)字；
●功耗低，在1．55 V／133 MHz時(shí)，其功耗小于240mW；而在1．75 V／206 MHz時(shí)，功耗小于400mW；
●內部帶有鎖相環(huán)（PLL），其內部3．6863MHz振蕩器和32．768kHz振蕩器可為系統提供時(shí)鐘基準。
●具有正常（完全運行）、空閑（下電）和睡眠（下電）三種電源管理模式。
●帶有3．3VI／O接口。采用256mBGA封裝。
2．2 SA－1110的主要功能
a．CPU內核
SA－1110 CPU使用armV4體系結構，并通過(guò)使用協(xié)處理器15使該體系結構得到增強。系統中的控制寄存器可通過(guò)對協(xié)處理器15的讀寫(xiě)來(lái)對MMU、cache和讀寫(xiě)緩存控制寄存器進(jìn)行存取操作。
SA－1110 MMU具有32個(gè)項的轉換旁路緩存器（TLB）用于指令和數據流，每項均可映射存儲器中的段、大頁(yè)和小頁(yè)。同時(shí)，SA－1110還擁有16k字節指令cache和8k字節數據cache。為了避免由于主數據cache大量讀寫(xiě)而導致的周期性數據傳輸，芯片還提供了一個(gè)袖珍cache。數據和指令cache以32字節為一塊進(jìn)行操作，并采用循環(huán)方式進(jìn)行刷新存儲。袖珍cache是一個(gè)具有16個(gè)入口和2路相互關(guān)聯(lián)的cache，可執行最小最近使用（LRU）算法以刷新存儲。另外，SA－1110還提供有兩個(gè)讀／寫(xiě)緩存。其中讀緩存要求在軟件的控制下進(jìn)行嚴格的數據預取，以避免在對外部存儲器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)發(fā)生指令流堵塞。寫(xiě)緩存有8個(gè)入口，每個(gè)入口的尺寸為1～16個(gè)字節。讀緩存有4個(gè)入口，每個(gè)入口尺寸為1、4或8個(gè)字。
b．系統控制功能
SA－1110內含定時(shí)器、高級電源管理、中斷控制、復位控制以及用于產(chǎn)生時(shí)鐘的片上振蕩器和鎖相環(huán)。它帶有26路通用I／O，可由CPU直接進(jìn)行讀寫(xiě)或通過(guò)編程產(chǎn)生中斷。在32．768kHz的晶振下，實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有每月5秒的誤差精度。32位OS定時(shí)器使用3．686MHz振蕩器，可用于4個(gè)32位的定時(shí)匹配寄存器，其中一個(gè)被專(zhuān)門(mén)用于看門(mén)狗定時(shí)中斷，其它三個(gè)用于內部定時(shí)器或者由用戶(hù)定義。中斷控制器可以調度所有的中斷源，它有中斷請求（IRQ）和快速中斷請求（FIQ）兩種中斷類(lèi)型。其中IRQ是一個(gè)低級中斷，可以被FIQ中斷。對于arm體系結構，FIQ是獨特的，可以對被用戶(hù)所定義的特定中斷源進(jìn)行快速服務(wù)。對于正在服務(wù)的中斷有兩類(lèi)信息，第一類(lèi)用于通知用戶(hù)或操作系統SA－1110上哪個(gè)模塊滿(mǎn)足中斷條件，第二類(lèi)則用于提供該模塊內部引起該中斷的具體事件。
復位控制器用于管理SA－1110內部各種復位源，提供調用軟件復位功能。無(wú)論是硬復位、軟復位、看門(mén)狗定時(shí)器滿(mǎn)或是睡眠模式復位，復位控制器只跟蹤最后一次復位的原因。
SA－1110還提供28根通用I／O引腳，這些引腳可通過(guò)編程將其設置在上升沿、下降沿或是上面兩種情況下產(chǎn)生中斷。同時(shí)用戶(hù)也可以選擇使用GPIO引腳的一部分來(lái)完成串行通道或LCD控制器等其它功能。
c．存儲器和PCMCIA控制模塊
存儲器和PCMCIA控制模塊（MPCM）支持4個(gè)快頁(yè)模式（FPM）段、EDO段和SDRAM段，也支持6個(gè)靜態(tài)內存段，所有6個(gè)靜態(tài)段均可使用ROM或Flash存儲器。同時(shí)低3個(gè)靜態(tài)段支持SRAM，高3個(gè)靜態(tài)段支持可變等待時(shí)間的I／O設備。另外，低4個(gè)靜態(tài)段還支持32位數據總線(xiàn)的SMROM。
d．外圍控制模塊
SA－1110擁有6個(gè)通道的DMA控制器，并在串行通信中支持高速數據傳輸。由于LCD控制器擁有自己獨立的DMA通道，因此，這六個(gè)DMA通道可用于其它外圍I／O功能。通常情況下，DMA控制器可專(zhuān)門(mén)用于串行通道和外部存儲器（DRAM、SRAM、Flash或ROM）之間的數據傳輸。LCD控制器支持TFT和STN屏，并在一個(gè)1024×1024的顯示屏上支持256種顏色和16級灰度，該控制器采用專(zhuān)用的抖動(dòng)算法控制顯示的亮度。對于彩色顯示，在一幀中，抖動(dòng)算法可從4096種顏色中控制選擇256種顏色來(lái)顯示。LCD控制器可將幀緩存作為地址值進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。通過(guò)12位寬的調色板RAM可將該地址值作為256入口的索引值被解碼。
SA－1110上的串口0執行通用串行總線(xiàn)（USB）從協(xié)議，并支持3個(gè)端點(diǎn)（半雙工、12 Mbps方式）。串口1為通用異步收發(fā)口（UART），最高速率為230kbps。串口2支持紅外數據（IrDA），速率為115 kbps或4Mbps。其中低速I(mǎi)rDA執行HP－SIR＊標準，高速I(mǎi)r－DA執行4 PPM標準。串口3是一個(gè)工作在56．24 bps到230kbps的UART?？梢杂肎PIO引腳來(lái)定義調制解調器的控制信號，這些引腳一般不預先定義。串口4是一 個(gè)多媒體通信口或同步串行口（MCP／SSP）。這些串口一般用來(lái)與特定的數／模I／O設備相接，其中包括多媒體數字信號編解碼器、鍵盤(pán)、觸摸板、音頻設備等等。另外SA－1110還可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的2個(gè)與SSP相連的GPIO引腳為用戶(hù)提供MCP和SSP。
該MCP可以和Phillips UCB1200直接相接，芯片提供有音頻和電信編解碼器、觸摸板接口和10個(gè)通用I／O引腳。SA－1110擁有兩組發(fā)送和接收FIFO，可用于電信和音頻數據。它還提供了兩個(gè)21位數據寄存器，一個(gè)用于發(fā)送，另一個(gè)用于接收。而SSP邏輯接口支持National MicroWire＊協(xié)議、Texas Instru－ments＊同步串行協(xié)議和Motorola SPI＊協(xié)議的一部分。所有這些協(xié)議都適用于鍵盤(pán)驅動(dòng)、串行E－PROMs、ADC／DAC和類(lèi)似于錄音／播放等特殊目的的設備。
3 IntelTMStrongarmSA－1111的功能
3．1 SA－1111的主要特點(diǎn)
SA－1111的功能框圖如圖3所示。其主要特點(diǎn)如下：
●內含PLL時(shí)鐘發(fā)生器；
●具有三種工作模式；
●系統總線(xiàn)接口可共享存儲器控制器（SMC）、寄存器存取總線(xiàn)（RAB）和DMA總線(xiàn)；
●帶有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兩種工作速率；
●具有兩個(gè)PS／2口和SSP＊串行數據口；
●帶有兩個(gè)PWM輸出；
●支持音頻AC－Link／I2 S串行口；
●帶有與AC－Link 1．03標準兼容的AC＇97多媒體信號編解碼器和I2S格式多媒體信號編解碼器；
●采用256 mBGA封裝。
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