"北航嵌入式系统课件--第5章_基于ARM的硬件系统设计"
在基于ARM的硬件系统设计中,控制器扫描方式是一个关键概念,特别是在嵌入式系统中,如S3C2410X微处理器。S3C2410X集成了一个LCD控制器,它负责将系统内存中的LCD图像数据传输到外部的LCD驱动电路,以实现显示。这个控制器支持不同类型的LCD,包括灰度和彩色。
对于灰度LCD,S3C2410X的LCD控制器采用时间基抖动算法和帧率控制(FRC)技术,能够支持单色、4级灰度和16级灰度模式。而在彩色LCD上,它可以支持256级色彩。LCD控制器的灵活性在于,可以通过编程设置不同的寄存器值来适应各种尺寸的LCD,这些参数包括垂直和水平像素的数量、数据接口宽度、接口时间和刷新率。
在硬件系统设计中,存储器接口是一个核心部分。S3C2410的存储器系统允许通过软件选择大小端模式,并拥有128MB的Bank地址空间,总计1GB。每个Bank的总线宽度可以通过编程选择为8、16或32位,共有8个Bank,其中6个用于控制ROM、SRAM等,剩下的2个Bank则用于控制SDRAM等。Bank的起始地址和大小都是可编程的,存储周期也可以进行控制。
此外,S3C2410还涉及了多种存储器连接方法,如与8位或16位ROM的连接,以及与SDRAM的连接。在与非易失性存储器如NAND和NOR Flash的比较中,NAND在写入和擦除速度上优于NOR,但NOR在读取速度上有优势,且NOR提供线性寻址,而NAND使用复用接口和控制IO进行多次寻址。
网络接口、I/O接口、人机交互接口和其他通信接口的设计也是构建基于ARM硬件系统的关键组成部分。例如,网络接口可能涉及到以太网控制器,用于实现嵌入式系统的网络通信;I/O接口包括串口、USB、PCMCIA、IDE/CF卡、SD卡接口等,它们是设备连接和数据交换的通道;人机交互接口则涉及键盘、触摸屏等,以提供用户友好的操作界面。
在硬件系统架构中,局部总线、扩展总线和读写总线的时序图是确保系统稳定性和效率的重要因素。总线隔离驱动和168Pin扩展槽则提供了扩展和升级硬件的可能性。实验平台的体系结构通常包括核心资源,如ARM920T内核,以及各种外围设备的连接,如音频电路、电机控制等,这些都是构建一个完整嵌入式系统所必需的组件。
基于ARM的硬件系统设计是一个复杂的过程,涵盖了处理器、存储器、接口设计等多个方面,需要深入理解和灵活应用各种技术来满足不同应用场景的需求。