嵌入式硬件接口ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 Sept. 2022 以太網控制器 RTL8019 ? RTL8019是高度集成的以太網控制器，為即插即用式 NE2022兼容網絡適配器提供了簡易的解決方案。 RTL8019共有 32個輸入輸出地址，對應地址偏移量為 00h— lFh。 RTL8019的內部寄存器是分頁的，每個寄存器都是 8位。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 RTL8019寄存器 ? CR ? ／接收相關的寄存器 ? : ? ① IMR：中斷屏蔽寄存器 ,設置成 0x00時 ， 屏蔽所有的中斷 ， 設置成 0xFF將允許中斷 。 ? ② MAR0一 MAR8：多點播送地址 ,可以全寫 0xFF。 ? ③ PAGE2的寄存器是只讀的 ， 不用設置 。 PAGE3的寄存器不是 NE2022兼容的 ， 所以也不用設置 。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 以太網模塊的接口設計 Ⅰ ?配置 RTL8019:為了系統的精簡，配置 RTL8019為非即插即用模式。有著固定的中斷，有著固定的端口地址 。 ?以太網模塊與處理器的接口電路 ： NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 IIC接口概述 ? IIC是一種雙向兩線制的串行總線，由于它支持任何一種 IC制造工藝，且能夠提升硬件的效率和簡化電路的設計，因此眾多廠商都提供了 IIC兼容芯片。 ? S3C44BOX內部也具有 IIC總線接口模塊，支持一個多主 IICBUS串形接口，主 S3C44B0X能發送或接收串形數據到從設備，并遵守標準的 IIC協議。 ? IIC總線操作模式為：主發送模式、主接收模式、從發送模式、從接收模式。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 S3C44B0X的 IIC總線 ?S3C44B0X處理器多主模式的 IIC總線串行接口 。 S3C44B0X采用專門的串行數據線 （ SDA） 和串行時鐘線 (SCL)與總線上的其他外設傳輸信息 。 ?IIC總線操作 ?讀寫操作 ?配置 IIC總線 ?IIC總線接口專用寄存器 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 CAN總線概述 ? CAN全稱為 Controller Area Network，即控制器局域網，是國際上應用最廣泛的現場總線之一 。 ? CAN的主要特點包括： ? 低成本； ? 極高的總線利用率； ? 很遠的數據傳輸距離 (長達 10公里 )； ? 高速的數據傳輸速率 （ 高達 1Mbit/s） ； ? 可根據報文的 ID決定接收或屏蔽該報文； ? 可靠的錯誤處理和檢錯機制； ? 發送的信息遭到破壞后可自動重發； ? 節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能； ? 報文不包含源地址或目標地址 ， 僅用標志符來指示功能信息優先級； NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 CAN總線與同步串行接口 SIO ?S3C44B0X 的 SIO能與各種類型的串行外設接口 ， 這個 SIO模塊能以一定的頻率 （ 由寄存器設定 ） 發送或接收 8位串行數據 。 時鐘源可以選擇內部時鐘或外部時鐘 。 ?SIO模塊功能： ?8位數據緩沖 （ SIODAT） ； ?12位的預定標器 （ SBRDR） ； ?8位間隔計數器 （ ITVCNT） ； ?時鐘源選擇邏輯； ?串行數據 I/O腳 （ SIORXD和 SIOTXD） ； ?外部時鐘輸入輸出腳 （ SIOCK） ； ?DMA運行模式 。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 SIO正常操作模式 ?操作模式： 發送與接收同時進行 ,一個發送數據腳 ,一個接收數據腳 ,當一個字節寫入 SIODAT數據寄存器 ,如果 SIO運行位設置和發送模式允許 ,則 SIO開始發送數據。 ?對 SIO模塊編程 的 步驟 : ?① 配置 I/O腳 (SIOTXD, SIOCLK, SIORXD)； ?②設置 SIOCON為適當的配置； ?③設置串行 I/O中斷允許位； ?④如果想發送數據 ,寫數據到 SIODAT； ?⑤設置 SIOCON[3]為 1,開始數據移位操作； ?⑥當數據移位操作完成時 ,SIO中斷被請求和 SIODAT接收到數據； ?⑦返回第 4步。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷接口 概述 ? S3C44BOX具有 30個中斷源，包括 1個看門狗定時器 ,6個定時器 ,6個 UART,8個外部 ,4個 DMA,2個 RTC,1個 ADC,1個 IIC和 1個 SIO共 30個中斷。 ? S3C44BOX內置的中斷控制器可以接收來自 30個中斷源的請求。 S3C44B0X支持新的中斷處理模式稱為矢量中斷模式。中斷控制器的角色，就是響應來自 FIQ(快速中斷請求 )或 IRQ(普通中斷請求 )的中斷，并請求內核對中斷進行處理。 ? 多個中斷請求發生時，由硬件優先級邏輯確定應該有哪個中斷得到服務，同時硬件邏輯使中斷向量表的跳轉指令加載到（ 0X18或 0X1C）位置，在該位置執行跳轉指令使程序跳到相應的中斷服務線程，因此相對于傳統的 ARM的軟件方法能夠大大減少中斷進入延時。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷控制器 Ⅰ ? ARM7TDMI有 2種類型的中斷模式 :FIQ和 IRQ。 IRQ和 FIQ之間的區別是：對于 FIQ必須盡快處理事件并離開這個模式； IRQ可以被FIQ中斷 ， 但 IRQ不能中斷 FIQ；為了使 FIQ更快 ,FIQ模式具有更多的私有寄存器 。 ? F位和 I位 PSR指 ARM7TDMI處理器的程序狀態寄存器 。 如果 PSR的 F位被設置為 1,處理器將不接受來自中斷控制器的 FIQ。如果 PSR的 I位被設置為 1,處理器將不接受來自中斷控制器的IRQ。 因此 ， 為了使能相應中斷機制 ,PSR的 F位或 I位必須被清 0,同時中斷屏蔽寄存器INTMSK的相應位也必須被清 0。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷控制器 Ⅱ ? INTPND INTPND的各位指示了某個中斷請求是否還未被處理 。 在 INTPND中將要或已被置位的中斷位稱為 pending位 。 INTPND是一個只讀寄存器 ， 在中斷服務程序中要想清除pending位時 ， 需要采用在中斷服務寄存器 I_ISPC或 F_ISPC的相應位寫入 1的方式實現 。 INTPND寄存器中的 26個位對應著每一個中斷源 。 當某個中斷產生時 ， INTPND中的相應位就會置 1,說明該中斷還未被處理 。 在中斷服務程序中 ， 當處理結束后必須及時清除該 pending位 ， 從而使系統能夠及時再次響應該類型的中斷 。 4. 中斷屏蔽寄存器 INTMSK 如果該寄存器的某位被置 1， 則與該位對應的中斷響應被禁止 。 如果對應位為 0， 則這個中斷發生時將會被正常響應 。 如果某個中斷在 INTMSK寄存器中的對應位為 1,但是又有這個中斷發生 ， 則它的pending位還是會置位 ， 只是不會自動轉入中斷服務程序 。 如果全局屏蔽位被置 1， 那么 ， 當任一中斷發生時 ， 中斷 pending位還是會置位 ， 但是所有的中斷都不會得到服務 。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷源 Ⅰ ? 在 30個中斷源中有 26個中斷源提供給中斷控制器， 4個外部中斷(EINT4/5/6/7)請求是通過 “ 或 ” 的形式合成為 1個中斷源送至中斷控制器 ,2個 UART錯誤中斷 (UERRORO/1)也是如此。 下頁續 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷源 Ⅱ ?注意 :EINT4, EINT5, EINT6和 EINT7分享同一個中斷請求源 ,中斷服務程序 ISR要通過讀取 EXTINTPND30寄存器來區別這 4個中斷源，并在處理結束時通過將 EXTINTPND30中對應位寫 1來清除該位。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷優先級產生模塊 ? S3C44BOX中斷優先級的決定有兩種方式： ? 通過軟件查詢決定中斷優先級，該方式在跳到相應服務程序之前需要一個較長的延遲時間； ? 通過硬件決定中斷優先級：矢量中斷模式。 如果中斷向量模式使用和一個中斷源被配置為 ISQ中斷，中斷將被中斷優先級產生模塊處理。 中斷優先級產生模塊處理包括五個單元： 1個主單元， 4個從單元，每個從單元管理 6個中斷源，包括 4個優先級次序可編程的優先級源 (sGn)和 2個固定優先級源。一個主單元管理 4個從單元 mGn和 2個中斷源 mGKn，用來確定 4個從單元和 2個中斷源的優先級 mGKn。 NEUSOFT Institute of Information Technology, ChengDu Date: 12. Sept. 2022 中斷優先級 ? 如果中斷源 A被設置為 FIQ中斷 ， 而中斷源 B設置為 IRQ中斷 ， 那么中斷源 A