树莓派主控BCM2835详细解读:地址映射与接口
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更新于2024-07-24
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本文档详细介绍了树莓派(Raspberry Pi)的主控芯片BCM2835的相关知识,由Broadcom Corporation于2012年发布。BCM2835是一款专为嵌入式系统设计的高性能ARM处理器,集成了多种外围接口,如UART、SPI以及DMA控制器,使得树莓派在低成本、低功耗平台上实现丰富的功能。
1. **概述**
BCM2835的核心部分是一颗ARM1176JZF-S微处理器,运行在600MHz频率下,具有32位处理器架构和128MB的LPDDR2 SDRAM内存。该芯片的设计旨在提供基本的计算能力,同时优化了与外部设备的通信能力,包括通过总线接口进行的数据传输。
2. **地址映射**
- **虚拟地址**:标准Linux内核支持下,BCM2835使用ARM的虚拟地址空间进行内存管理,这有助于提高系统的灵活性和兼容性。
- **物理地址**:芯片内部的硬件逻辑有自己的物理地址,用于直接访问存储器和外设。
- **总线地址**:用于连接外部设备,如GPIO、DMA等,这些地址通常映射到特定的硬件模块。
3. **外围接口**
- **辅助接口**:文档详述了两个辅助接口, UART1和SPI1,以及SPI2。它们分别用于串行通信和通用串行接口,支持中断和长数据流处理。
- **MiniUART**:是BCM2835提供的小型UART,用于简单的串口通信,包括其实施细节和寄存器结构。
- **Universal SPI Master (2x)**:作为全双工SPI接口,支持两个独立的SPI通道,包括中断机制、长数据流处理以及详细的寄存器配置。
4. **视频和显示控制器(BSC)**
- BSC负责视频信号的输出,提供了视频帧缓冲区和图形处理功能。它支持10位地址寻址,对于树莓派的HDMI和复合视频输出至关重要。
5. **DMA控制器**
- DMA(Direct Memory Access)控制器用于高速数据传输,无需CPU干预,减轻了CPU的负担。文档列出了DMA控制器的各个寄存器及其地址映射,还涵盖了AXI Burst模式,即连续数据传输技术,以及错误处理机制。
总结来说,BCM2835是树莓派的灵魂,它集成的多种外围设备接口使得树莓派能够成为一个功能丰富的平台,广泛应用于物联网、嵌入式开发、教育和原型设计等领域。掌握这些接口和控制器的工作原理,对于利用树莓派进行硬件编程和扩展至关重要。
2023-05-18 上传
2024-02-22 上传
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2021-07-22 上传
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2020-05-12 上传
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