基于S3C4510B型微處理器的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：介紹S3C4510B型ARM微處理器和基于該處理器設(shè)計(jì)的最小系統(tǒng)，概述該系統(tǒng)外圍應(yīng)用電路的選型，以便使用者自行設(shè)計(jì)開發(fā)。

關(guān)鍵詞：ARM；微處理器；S3C4510B；最小系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1 引言

    ARM（Advanced RISC Machines），既可以認(rèn)為它是一個(gè)公司的名字，也可以認(rèn)為它是一類微處理器的統(tǒng)稱，還可以認(rèn)為它是一種技術(shù)名稱，習(xí)慣上稱之為"高級(jí)精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)機(jī)器公司"。目前，各種各樣ARM微處理器的設(shè)備應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了通用計(jì)算機(jī)。在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中，使用ARM微處理器的數(shù)字機(jī)床、智能工具、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人正在逐漸改變著傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)方式。因此，基于ARM微處理器的開發(fā)應(yīng)用正成為數(shù)據(jù)時(shí)代的應(yīng)用技術(shù)潮流。本文介紹S3C4510B型ARM微處理器最小系統(tǒng)的構(gòu)建，并給出系統(tǒng)外圍相關(guān)器件的選型。

2 S3C4510B

    S3C4510B是韓國(guó)三星公司（Samsung）基于以太網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的高性價(jià)比16/32位RISC微處理器，內(nèi)含1個(gè)由ARM公司設(shè)計(jì)的低功耗、高性能16/32位ARM7TDMI型RISC處理器核，最適合用于對(duì)價(jià)格和功耗敏感的應(yīng)用領(lǐng)域。

    S3C4510B的工作電壓為3.3V，總高主頻為50MHz，采用208引腳QFP封裝。其外部數(shù)據(jù)總線（雙向、32位）支持外部8、16位、32位的數(shù)據(jù)寬度；22位的地址總線可尋址每一個(gè)ROM/SRAM組、FLASH存儲(chǔ)器組、DRAM組和外部I/O組4M字（16M字節(jié)）的地址范圍。該微處理器內(nèi)建37個(gè)32位的寄存器（31個(gè)通用寄存器和6個(gè)狀態(tài)寄存器），在某一時(shí)刻寄存器能否訪問由處理器的當(dāng)前工作狀態(tài)和操作模式?jīng)Q定。單個(gè)S3C4510B具有的片內(nèi)外圍功能模塊包括1個(gè)帶總線請(qǐng)求/應(yīng)答引腳的外部總線控制器；1個(gè)32位系統(tǒng)總線仲裁器；1個(gè)可配置為內(nèi)部SRAM的一體化指令/數(shù)據(jù)Cache（8KB）；1個(gè)僅支持主控模式的ⅡC接口；1個(gè)Ethernet控制器；2個(gè)帶緩沖描述符的HDLC（高層數(shù)據(jù)鏈路控制）通道；1個(gè)DMA控制器；2個(gè)可工作于DMA方式或中斷方式的UART模塊；2個(gè)可編程32位定時(shí)器；18個(gè)可編程I/O口；1個(gè)含有21個(gè)中斷源的中斷控制器和1個(gè)PLL電路。

3 硬件設(shè)計(jì)

3.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    最小系統(tǒng)是由保證微處理器可靠工作所必須的基本電路組成的。S3C4510B的最小系統(tǒng)由S3C4510B、電源電路、晶體振蕩器電路、復(fù)位電路和JTAG接口電路組成。它們的連接關(guān)系如圖1所示。

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