嵌入式系统原理及接口技术复习提纲优质PPT.ppt
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精简指令系统(RISC)复杂指令集系统(CISC),4,嵌入式系统的存储器包含Cache、主存储器和辅助存储器通用设备接口和I/O接口嵌入式系统通常具有与外界交互所需要的通用设备接口:
如GPIO、A/D、D/A、串行接口、Ethernet、USB、音频接口、VGA接口、I2C、SPI、IrDA,5,中间层中间层也称为硬件抽象层(HardwareAbstractLayer,HAL)或板级支持包(BoardSupportPackage,BSP),系统初始化过程片级初始化、板级初始化和系统级初始化,6,系统软件层系统软件层通常包含有实时多任务操作系统(Real-timeOperationSystem,RTOS)、文件系统、图形用户接口(GraphicUserInterface,GUI)、网络系统通用组件模块RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
7,嵌入式操作系统(EmbeddedOperatingSystem,EOS)负责嵌入式系统的软件、硬件的资源分配、任务调度,控制协调等,除具备了一般操作系统最基本的任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等功能外,还具有如下特点:
强实时性;
支持开放性和可伸缩性的体系结构,具有可裁减性;
文件系统图形用户接口(GUI),8,RTOS定义:
指能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统,系统能够处理和存储控制系统所需要的大量数据。
RTOS特点:
约束性、可预测性、可靠性、交互性RTOS调度:
抢占式调度和非抢占式调度、静态表驱动策略和优先级驱动策略,9,1.嵌入式系统的定义、发展历史、发展趋势、IP核。
10,11,典型的ARM体系结构ARM处理器核特点ARM体系结构版本ARM处理器核型号ARM处理器型号,12,ARM微处理器的寄存器结构ARM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组(BANK),这些寄器包括:
31个通用寄存器6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态ARM处理器的寄存器组织,13,14,程序状态寄存器CPSR、SPSR,15,处理器运行模式ARM处理器支持7种工作模式用户模式特点:
不能访问某些受操作系统保护的资源,也不能改变工作模式。
6种特权模式分类:
系统模式,5种异常模式特点:
能访问全部资源,能改变工作模式,16,ARM处理器工作状态ARM状态Thumb状态,17,ARM微处理器的异常处理,在一个正常的程序流程执行过程中,由内部或外部源产生的一个事件使正常的程序产生暂时的停止时,称之为异常。
7种类型的异常异常的响应过程PCLRCPSRSPSR设置CPSR的运行模式位跳转到相应的异常处理程序,18,19,异常返回:
LRPCSPSRCPSR若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。
复位异常处理程序不需要返回,20,ARM的存储器结构1地址空间:
023212存储器格式小端存储、大端存储字对齐、半字对齐3ARM存储器结构指令Cache和数据CacheMMURAM和ROM4存储器映射I/O,21,ARM微处理器指令系统,ARM指令集的基本特点ARM指令格式ARM指令集分类ARM指示符的功能和用法,22,堆栈操作,STM=将寄存器内容存入内存单元(堆栈操作:
入栈)LDM=将内存单元内容存入寄存器(堆栈操作:
出栈)满递增堆栈:
如指令LDMFA,STMFA等。
满递减堆栈:
如指令LDMFD,STMFD等。
空递增堆栈:
如指令LDMEA,STMEA等。
空递减堆栈:
如指令LDMED,STMED等。
23,ARM微处理器的接口,ARM协处理器接口ARM可以扩展16个(CP15CP0)协处理器其中:
CP15作为系统控制,CP14作为调试控制器,CP74作为用户控制器,CP138和CP30保留。
每个协处理器可有16个寄存器。
24,ARM处理器的时钟与电源管理,时钟配置MPLL:
FCLK、HCLK、PCLKUPLL:
48M电源管理模式:
4种正常睡眠掉电停机,25,ARMAMBA接口,先进的微控制器总线架构AMBAAHB:
先进高性能总线ASB:
先进系统总线APB:
先进外围总线,26,存储器控制器,简述存储器控制寄存器配置方法简述SDRAM、NORFlash、NANDFlash的特点SDRAM、NORFlash、NANDFlash与CPU的连接接口相关寄存器配置,27,ARMIO结构,ARM采用了存储器映像I/O的方式。
一般的I/O,如串行接口,它有若干个寄存器,包括发送数据寄存器(只写)、数据接收寄存器(只读)、控制寄存器、状态寄存器(只读)和中断允许寄存器等。
这些寄存器都需相应的I/O端口地址。
28,GPIO(通用输入/输出接口),端口寄存器端口控制寄存器(GPACONGPHCON)、端口数据寄存器(GPADATGPHDAT)、端口上拉寄存器(GPBUPGPHUP)、配置方法GPnCON:
端口功能配置GPnDAT:
数据寄存器,数据输入输出(读/写)GPnUP:
上拉电阻禁止或允许,中断控制器,中断的概念中断控制器支持56个中断源。
32个中断请求的优先权逻辑由7个仲裁器组成,其中6个为第一级仲裁器,一个为第二级仲裁器。
中断相关寄存器中断的初始化、中断的响应过程、中断处理程序、中断服务程序、中断向量表,29,PWM定时器的使用,S3C2410A有5个16位的定时器支持自动重装模式、一次脉冲模式定时器特殊功能寄存器定时器初始化定时器应用:
定时时间计算,最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间,30,UART(串口),S3C2410A芯片内部的UART提供了3个独立的异步串行I/O端口(或通道)。
每个端口能够基于中断或基于DMA方式操作。
每个UART通道含有一个波特率发生器,一个发送器,一个接收器,一个控制单元。
波特率发生器使用PCLK或UEXTCLK时钟。
串口相关寄存器串口初始化、发送和接收程序设计,31,IIS接口控制器,S3C2410A微处理器IIS总线接口组成S3C2410A与接口芯片UDA1341TS连接,引脚功能音频数据传送过程只发送、只接收方式、同时发送和接收方式两种数据格式IIS寄存器IIS初始化程序,启动过程等。
32,LCD控制器,LCD显示原理LCD控制器组成框图LCD控制器寄存器LCD控制器初始化内容,33,复习主要内容,提纲课后布置的作业平时上课强调的重点,34,
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