三星SAM8系列S3C825A型單片機(jī)及其軟件設(shè)計(jì)

　　三星SAM8系列單片機(jī)是8位CMOS型微控制器，該系列單片機(jī)具有功耗超低、多樣型號(hào)、資源豐富、CPU時(shí)鐘可調(diào)及軟件對(duì)硬件控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，其中，S3C825A型是目前應(yīng)用較為廣泛的單片機(jī)。S3C825A與三星SAM8系列其他單片機(jī)一樣，其常用的開發(fā)環(huán)境是IAR公司的IAR Embedded Workbench集成開發(fā)資源，該環(huán)境支持混合編程，可以編輯、匯編和編譯匯編語言和C語言的源文件，并且匯編程序與C程序可以共同相同格式的頭文件，使得開發(fā)過程靈活方便，是一種高效的軟件設(shè)計(jì)方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　1 S3C825A型單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　S3C825A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。從圖1可以該單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：

　　●使用SAM88RC作為中央處理單元；

　　●具有48KB片內(nèi)ROM和2096byte的寄存器空間；

　　●帶有多達(dá)67個(gè)可編程I/O接口；

　　●具有2個(gè)8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器和2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；

　　●帶有LCD驅(qū)動(dòng)控制器；

　　●帶有一個(gè)4輸入的10bit A/D轉(zhuǎn)換器；

　　●帶有主從兩個(gè)晶振接口。

　　1.1 存儲(chǔ)空間分配

　　S3C825A型微控制器有2類存儲(chǔ)空間，48KB內(nèi)部掩膜可編程存儲(chǔ)空間（ROM）和2096byte的內(nèi)部寄存器空間。其中可編程存儲(chǔ)空間主要用來存儲(chǔ)程序代碼和列表數(shù)據(jù)，它的起始256Byte(00H0FFH)用來存儲(chǔ)中斷矢量列表，未使用的空間也可用作代碼存儲(chǔ)空間，但中斷矢量必須放在這段空間中。對(duì)S3C825A而言，當(dāng)程序執(zhí)行RESET后，ROM的起始地址是0100H。

　　S3C825A共有2137個(gè)8位可編址寄存器，其中13byte用作CPU和系統(tǒng)控制寄存器，60byte用作接口控制和數(shù)據(jù)寄存器，16byte用作共享的工作寄存器，其余的2048byte用作通用寄存器（其中包括32byte的LCD顯示寄存器），S3C825A的內(nèi)部寄存器圖2所示，它的內(nèi)部寄存器空間實(shí)行頁(yè)式管理，每一個(gè)頁(yè)的上端64byte作為Set2空間，下端192byte作為主數(shù)據(jù)寄存器空間，共7頁(yè)（第7頁(yè)的00H-1FH為L(zhǎng)CD顯示數(shù)據(jù)寄存器空間）。另外擴(kuò)展出的96byte可作為Set1的Bank0(64byte)和Bank1(32byte)空間，該空間可作為系統(tǒng)控制寄存器空間和工作寄存器空間。

　　1.2 A/D轉(zhuǎn)換器

　　S3C825A內(nèi)部集成了有一個(gè)4路輸入10bit模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）。該A/D轉(zhuǎn)換器可將每一路的模擬電平用連續(xù)的近似邏輯值表示，從而得到與之相等的10bit數(shù)字電平，其轉(zhuǎn)換過程需要50個(gè)時(shí)鐘周期。模擬信號(hào)輸入端口是I/O Port3的P3.0~P3.2復(fù)用的，Port3的控制寄存器（P3CONH，P3CONL）可確定Port3是否用于A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入，A/D轉(zhuǎn)換器的控制寄存器（ADCON）控制P3.0~P3.2中哪一路作為A/D輸入端口。輸入信號(hào)模擬電平值要求在AVREF和AVSS之間。轉(zhuǎn)換后的值放在ADDATAH/ADDATAL寄存器中，每次轉(zhuǎn)換前必須將這2個(gè)寄存器清空。

　　1.3 LCD控制器

　　S3C825A內(nèi)部集成了一個(gè)LCD控制器，可以直接驅(qū)動(dòng)224點(diǎn)（28segX8com）的LCD面板。實(shí)際應(yīng)用中只需要將要顯示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在LCD顯示寄存器（700H-71FH）中，然后通過配置LCD控制寄存器（LCON）和LCD模式控制寄存器（LMOD）來選擇合適的幀刷新頻率，LCD控制器就會(huì)自動(dòng)地將要顯示的內(nèi)容從顯示寄存器送到seg腳以進(jìn)行顯示輸出，而不需要再進(jìn)行其他的編程控制。

　　2 S3C825A的軟件開發(fā)環(huán)境

　　2.1 在線仿真器OPENic i500

　　AIJIsysterm公司為三星SAM8系列單片機(jī)提供了一套有效的在線仿真器——OPENice i500，該仿真器可以運(yùn)行在windows 95/98/2000/NT等操作系統(tǒng)下，具有可選的CPU時(shí)鐘資源（最高可達(dá)80MHz）和高達(dá)64kbyte的仿真代碼存儲(chǔ)器，同時(shí)內(nèi)嵌功能強(qiáng)大的代碼編輯器，可支持基于RS232的高速代碼下載（最高下載速度可達(dá)115200b/s），同時(shí)支持C語言編譯/調(diào)試（IAREW，CSPY），因此，應(yīng)用此仿真器可以大大提高程序調(diào)試開發(fā)的效率。

　　2.2 SAM8的開發(fā)環(huán)境

　　SAM8系列單片機(jī)常用的開發(fā)軟件是IAR公司提供的基于IAR Embedded Wordbench的集成開發(fā)環(huán)境，該開發(fā)系統(tǒng)集IAR C編譯器、匯編器、連接器、代碼編輯器、工程管理器及C-SPY調(diào)試器于一體，可以編輯、匯編和編譯匯編語言和C語言的源文件，而且匯編程序和C程序可共用相同格式的頭文件，是一個(gè)功能強(qiáng)大的開發(fā)環(huán)境。該集成開發(fā)平臺(tái)（IDE）可在Windows 98/ME/NT4/2000/XP下進(jìn)行工程管理、運(yùn)行屬性設(shè)置、代碼編輯和調(diào)試等。其中內(nèi)部IAR C語言編碼器的功能強(qiáng)大，能支持ISO/ANSI標(biāo)準(zhǔn)C語言編譯，且具有多樣的代碼大小和編譯速度模式以及可選的堆棧模式。此外，還支持SAM8擴(kuò)展關(guān)鍵字，同時(shí)支持C語言和匯編語言的混合程序編譯。