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第 5 章 S3C2440 嵌入式系統的開發工具

第 5 章 S3C2440 嵌入式系統的開發工具. 大綱. 5.1 DMA-2440XP 開發平台 5.2 DMA-2440 開發平台 的硬體架構 5.3 開發平台週邊資源. 大綱. 5.1 DMA-2440XP 開發平台 5.2 DMA-2440 開發平台 的硬體架構 5.3 開發平台週邊資源. P- 3 /81. DMA-2440XP 開發平台基本包含下列的基本特性： 4.3 吋 TFT 模式 LCD （ Shap ） ARM － Super JTAG 模擬器 （ 20-Pin 匯流排）

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第 5 章 S3C2440 嵌入式系統的開發工具

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  1. 第5章 S3C2440嵌入式系統的開發工具

  2. 大綱 5.1 DMA-2440XP開發平台 5.2 DMA-2440開發平台的硬體架構 5.3開發平台週邊資源

  3. 大綱 5.1 DMA-2440XP開發平台 5.2 DMA-2440開發平台的硬體架構 5.3開發平台週邊資源 P-3/81

  4. DMA-2440XP 開發平台基本包含下列的基本特性： 4.3吋 TFT模式LCD（Shap） ARM－Super JTAG模擬器 （20-Pin匯流排） 電源Adapter （輸入： AC 100V～240V 50Hz，輸出：DC 12V/2A） Parallel Port (LPT)並列通信纜線(雙公頭) 串列通信線（雙母頭） 乙太網通信線 USB纜線 觸控筆 DMA-2440資料光碟（CDROM） 5.1.1 DMA-2440XP開發平台基本特性

  5. DMA-2440XP開發平台採用Samsung ARM9系列中的S3C2440，時脈為400MHz。 S3C2440開發平台是針對一般嵌入式系統教學而設計的低成本、高性能的硬體平台。而其可降低嵌入系統學習的門檻，使得嵌入系統的初學者很容易地能切入嵌入式系統的設計與應用，以及有機會接觸到高階的嵌入式處理器。 DMA-244XP開發平台採用模組化的設計方式，便於對整個系統的整體結構的學習與除錯，以及增加整個系統的穩定性。 5.1.1 DMA-2440XP開發平台基本特性 P-5/81

  6. DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源：DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源： 中央處理器（CPU）： Samsung S3C2440-40 處理器，ARM9核心，主頻400MHz 外部記憶體： 64M Bytes 133MHz SDRAM 2M Bytes NOR Flash記憶體 ( SST39VF160或 SST39VF161) 64M Bytes NAND Flash記憶體 ( K9F1208，使用者可自行更換16/32/128M的NAND Flash記憶體) 串列埠配置： 兩通道5線式 RS-232非同步串列埠-UART0與UART1。其中，一通道RS-485由CPLD擴展出來。 乙太網通道埠配置： 一通道10M乙太網路介面，採用CS8900晶片組 一通道10/100M自動調整速率的乙太網路介面，採用DM9000AE晶片組 5.1.2 DMA-2440XP開發平台的週邊資源 P-6/81

  7. DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源：DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源： Camera介面配置： 一個2.5mm擴展介面，可直接連接130萬像素的攝像鏡頭 USB介面配置： 各一個USB 1.1 DEVICE/HOST介面 紅外線（IR）介面配置： 一通道紅外接收介面IRMS5642，整合串列通信，可直接進行紅外傳輸 LCD與觸控螢幕配置： LCD 介面支援4.3吋夏普TFT螢幕，另開發平台內置4線制電阻式觸控螢幕 CAN匯流排界面配置： 一通道CAN匯流排界面，支持CAN2.0A與CAN2.0B 音頻介面配置： 通過IIS匯流排接晶片UDA1341，外接8歐姆喇叭以及麥克風 5.1.2 DMA-2440XP開發平台的週邊資源 P-7/81

  8. DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源：DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源： 記憶體設備配置： 一通道SD卡介面，可接標準SDCARD 一通道CF卡介面（3.3V，介面信號均由74LVTH162245載入驅動，執行在TrueIDE模式） 一通道IDE介面，（介面信號由74LVTH162245載入驅動）可直接外接硬碟 VGA介面配置： 一通道標準VGA介面，可直接連接各種VGA介面和CRT顯示器或液晶顯示器，內含類比微調電容 時脈配置： 內設即時時脈（由扭扣式鋰電池驅動） JTAG介面配置： 20-pin，JTAG介面，用於除錯及下載 鍵盤介面配置： 配置有4×4鍵盤，使用者可自行定義功能 5.1.2 DMA-2440XP開發平台的週邊資源 P-8/81

  9. DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源：DMA-2440XP開發平台包含下列的核心與週邊資源： GSM模組介面配置： 提供GSM_GPRS介面，可透過GPRS模組 機電介面配置： 各一個步進馬達與直流馬達 擴展介面配置： 可另外擴展ADC與ADDR等擴展介面供使用者自行擴展與做試驗之用 5.1.2 DMA-2440XP開發平台的週邊資源 P-9/81

  10. 此外，也包含下列的DMA-2440開發平台基本配件：此外，也包含下列的DMA-2440開發平台基本配件： DMA-2440資料光碟 3.5" TFT 彩色LCD(含觸控功能，直式，Sharp) ARM-SUPER JTAG模擬器（20-pin匯流排） 並列線（雙公頭） 串列線(雙母頭，交叉串列線，跳線) 網路線(交叉網路線，跳線) USB資料傳輸線 觸控筆 一個＋12V/2A直流電源 5.1.2 DMA-2440XP開發平台的週邊資源 P-10/81

  11. DMA-2440開發平台可分別支援Windows CE和Linux嵌入作業系，相關資源，如下所列： 嵌入Linux作業系統說明 採用linux2.4以上的核心 支援多種檔案系統，例如CRAMFS，FAT以及用於NAND Flash記憶體的YAFFS檔案系統等 支援LCD和觸控螢幕 支援USB HOST 支援QT 支援MP3播放和視訊播放 支援多種網路應用，例如FTP，HTTP，Telnet之類的網路應用 兩個乙太網路路介面，一個10M，一個100M 5.1.3 作業系統支援的驅動 P-11/81

  12. DMA-2440開發平台可分別支援Windows CE和Linux嵌入作業系，相關資源，如下所列： Wince作業系統說明： WINCE 4.2 支援SD卡系統等 支援LCD和觸控螢幕 支援USB HOST 支援音效 乙太網路驅動（CS89） 5.1.3 作業系統支援的驅動 P-12/81

  13. 大綱 5.1 DMA-2440XP開發平台 5.2 DMA-2440開發平台的硬體架構 5.3開發平台週邊資源 P-13/81

  14. DMA-2440開發平台可分別支援Windows CE和Linux嵌入作業系，相關資源，如下所列： 嵌入Linux作業系統說明 採用linux2.4以上的核心 支援多種檔案系統，例如CRAMFS，FAT以及用於NAND Flash記憶體的YAFFS檔案系統等 支援LCD和觸控螢幕 支援USB HOST 支援QT 支援MP3播放和視訊播放 支援多種網路應用，例如FTP，HTTP，Telnet之類的網路應用 兩個乙太網路路介面，一個10M，一個100M 5.2.1 電源 P-14/81

  15. 總電源 這一部分電通道主要外接12V 2A穩壓電源，對整個開發平台進行供電。並通過LM2956S，DC/DC轉換電位為5V對平台進行供電。 電源開關（BASE_SW18） DMA-2440開發平台上，設計了控制整個系統電源輸入的電源開關（BASE_SW18），此開關控制12V電源輸入的打開與關閉。因此，只要打開此電源，即會供應整個開發平台的電源。 5.2.1 電源 P-15/81

  16. 注意： 在電源插座連接至外部電源前，請確保電源開關出於斷開（OFF）狀態。 底板通用3.3V電源 此部分電源是透過LM1117-3.3 電壓調整器將主板的5V電位轉換為3.3V電位，並對底板所有使用3.3V晶片組進行供應電源。 核心板供電電源 整個開發平台是由底板提供5V電源，並在頂板的核心板上，另加單獨5V轉3.3V電源來提供給VDD_ARM使用，保證核心的穩定執行。 5.2.1 電源 P-16/81

  17. 核心板核心電壓供電電源 S3C2440需兩組供電電源：3.3V與1.2/1.3V，其中核心電源1.3V的供電電源 重置電源 為了提高系統的可靠性，重置電源沒有採用一般最簡單的電阻與電容式電源重置方式，而是採用MAX811專用的重置晶片組來進行重置。同時，為了方便使用，在核心頂板與底板上都分別加裝了重置按鍵。重置按鍵部分的外觀圖， 選擇啟動方式電源 當TOP_J3 Jumper不接時，OM-0信號提升，從NAND Flash記憶體啟動。而當TOP_J3 Jumper接上時，OM-0信號為低，從NOR Flash記憶體啟動。這部分的設定關係到整個記憶體啟動的方式，因此，讀者需特別瞭解此Jumper的設定。 5.2.1 電源 P-17/81

  18. 由於NOR Flash記憶體的價格較NAND Flash記憶體價格昂貴許多，但為了符合特定客戶的需求，NOR Flash記憶體電源採用了相容式設計。如下圖 透過R3與R4電阻的配置，可選擇NOR Flash記憶體的定址範圍，進而實現不同容量的NOR Flash記憶體的相容設計。 5.2.2 NOR Flash記憶體電源 P-18/81

  19. 由於DMA-2440XP開發平台的底板面積原因，需要對位址資料位元進行必要的驅動，以保證這個開發系統的正常執行。 由於DMA-2440XP開發平台的底板面積原因，需要對位址資料位元進行必要的驅動，以保證這個開發系統的正常執行。 5.2.3 資料與位址匯流排驅動電路 P-19/81

  20. 一個2.5毫米間距20-pin，Camera擴展介面(TOP_J18) 。 Camera攝影像鏡頭的工作需要3種電源，3.3V/2.8V/1.8V，其所提供的電源電通均在頂板上。 注意： 嚴禁Camera攝影鏡頭設備在接上電源時，作插拔的動作。如有違規操作，可能造成系統的永久性損壞。 5.2.4 Camera攝影鏡頭 P-20/81

  21. DMA-2440XP系統開發平台上的CPLD電源主要實現對系統部分信號的控制和緩衝，以及對外部部分晶片的選擇。如上一章所提及的，CPLD元件負責將諸多的週邊電路解碼與控制。DMA-2440XP系統開發平台上的CPLD電源主要實現對系統部分信號的控制和緩衝，以及對外部部分晶片的選擇。如上一章所提及的，CPLD元件負責將諸多的週邊電路解碼與控制。 5.2.5 CPLD P-21/81

  22. DMA-2440XP配置有一通道標準VGA介面。 而VGA部分的電源電路，其中，使用ADV7123晶片組： 注意： 嚴禁VGA介面設備在接上電源時，作插拔的動作。如有違規操作，可能造成系統的永久性損壞。 5.2.6 VGA介面 P-22/81

  23. 由於DMA-2440XP具備一個主與從USB介面，因此分別提供一通道USB_HOST與一通道USB_DEVICE週邊埠。由於DMA-2440XP具備一個主與從USB介面，因此分別提供一通道USB_HOST與一通道USB_DEVICE週邊埠。 USB介面電源是區分HOST與DEVICE，且USB週邊埠是支援熱插拔與即差即用的。 5.2.7 USB介面 USB_DEVICE(BASE_J10)信號定義 SB_HOST(BASE_J8)信號定義 P-23/81

  24. 在DMA-2440XP開發平台的LCD介面是採用外接模組方式。在DMA-2440XP開發平台的LCD介面是採用外接模組方式。 注意： 嚴禁LCD設備在接上電源時，作插拔的動作。如有違規操作，可能造成系統的永久性損壞。 此處介面採用防插錯設計，請在接上LCD面板時不要用太大力。以防元件受損。 5.2.8 LCD介面 P-24/81

  25. 在DMA-2440XP開發平台上，整合了一通道標準CAN匯流排界面，並可相容CAN2.0A與CAN2.0B。 5.2.9 CAN介面 P-25/81

  26. 在DMA-2440XP開發平台上，提供一組步進馬達，測試相關的實驗應用。在DMA-2440XP開發平台上，提供一組步進馬達，測試相關的實驗應用。 在BASE_J27下方有BASE_J19與BASE_J43介面接腳，提供外部擴充步進馬達介面之用，並可由使用者外接其他品牌的步進馬達。 5.2.10 步進馬達 P-26/81

  27. 在DMA-2440XP開發平台上，提供一個ADC類比調整器，用來調整ADC電位，並實驗ADC轉換等實驗。在DMA-2440XP開發平台上，提供一個ADC類比調整器，用來調整ADC電位，並實驗ADC轉換等實驗。 此外，利用碳膜型滑動變阻器對ADC電位進行較準確的調節。 5.2.11 ADC類比調整開關 P-27/81

  28. 在DMA-2440XP開發平台上，提供一組4×4可配置型鍵盤，各個按鍵功能可由使用者可行配配置。在DMA-2440XP開發平台上，提供一組4×4可配置型鍵盤，各個按鍵功能可由使用者可行配配置。 此外，相關鍵盤與其電源電路圖是，讀者可以採用最基本的掃描及中斷觸發方式來確定鍵盤功能。 5.2.13 4x4按鍵鍵盤 P-28/81

  29. 在DMA-2440XP開發平台上，整合了一個8歐姆1/2W高傳真喇叭，及一通道麥克風可直接使用，進行錄音放音功能。同時，還具備各一個耳機與麥克風，用來外接耳機及麥克風。另外，DMA-2440XP底板整合一個可用來控制的蜂鳴器-BASE_LS1，用來測試相關的各種警報及試驗功能。喇叭連接底板背面，並可透過BASE_R158來調整喇叭音量。在DMA-2440XP開發平台上，整合了一個8歐姆1/2W高傳真喇叭，及一通道麥克風可直接使用，進行錄音放音功能。同時，還具備各一個耳機與麥克風，用來外接耳機及麥克風。另外，DMA-2440XP底板整合一個可用來控制的蜂鳴器-BASE_LS1，用來測試相關的各種警報及試驗功能。喇叭連接底板背面，並可透過BASE_R158來調整喇叭音量。 5.2.14 系統音源 P-29/81

  30. 在DMA-2440XP開發平台上，提供各一個10/100M自動調整速率的乙太網路介面（BASE_CON3）及10M乙太網路介面（BASE_CON2）。在DMA-2440XP開發平台上，提供各一個10/100M自動調整速率的乙太網路介面（BASE_CON3）及10M乙太網路介面（BASE_CON2）。 5.2.15 乙太網路介面 P-30/81

  31. 在DMA-2440XP開發平台上還整合了一個GSM_GPRS模組介面。在DMA-2440XP開發平台上還整合了一個GSM_GPRS模組介面。 5.2.16 GSM模組 P-31/81

  32. 在DMA-2440XP開發平台上提供兩通道5-pin非同步串列介面-UART0（BASE_J14)、UART1(BASE_J12)，均採用DB9公頭介面，一通道485串列介面（BASE_J5），以及一通道IR介面（U3）。 注意： 嚴禁串列介面的設備在接上電源時，作插拔的動作，如有違規操作，可能造成系統部分性的永久損壞或PC主機損傷。 5.2.17 非同步串列與紅外線介面 P-32/81

  33. 在DMA-2440XP開發平台上提供一通道標準SD卡介面，並支援熱插拔。 5.2.18 SD卡介面 P-33/81

  34. DMA-2440XP開發平台在頂板與底板上均提供有JTGA介面用於除錯及下載程式碼。其中，底板上為20-pin JTGA介面（BASE_J20），頂板上為10-pin JTGA串列（TOP_J4）。同時，頂板TOP_J4除JTGA功能外，另提供複合的其他功能。 5.2.19 JTGA介面 P-34/81

  35. 頂板JTGA信號定義 5.2.19 JTGA介面 P-35/81

  36. 在DMA-2440XP開發平台上，除了TOP_J4以外，還提供其他一擴展介面（BASE_J23）給使用者使用。BASE_J23介面信號定義如下表 5.2.20 系統擴展介面 P-36/81

  37. 為了提供一些操作的顯示之用，在DMA-2440XP開發平台上配備有8位元指撥開關（BASE_SW1）。為了提供一些操作的顯示之用，在DMA-2440XP開發平台上配備有8位元指撥開關（BASE_SW1）。 此8位元信號線均接入CPLD中，因此，使用者可根據自己需要來整合這8位元撥指撥開關來進行配置。相關具體配置，讀者可以參考光碟資料中的CPLD資料。 5.2.21 系統配置及狀態顯示介面 P-37/81

  38. 5.2.21 系統配置及狀態顯示介面 • 而在DMA-2440XP開發平台上共有7顆狀態LED指示燈，頂板具備3顆（TOP_LED1/TOP_LED2/ TOP_LED3），及底板具備4顆（BASE_LED1/ BASE_LED2/ BASE_LED3/ BASE_LED4）。 • 此外，TOP_LED2、TOP_LED3與底板上4顆狀態LED指示燈均接至GPIO，具體狀態顯示結果可透過軟體來加以配置。但須注意到，這4顆LED的排列不是有規則的，從左至右：LED3，LED4，LED1與LED2。這部分的LED可透過後面章節的GPIO來設計與應用。

  39. 相關獨立的狀態顯示燈信號定義一覽表 5.2.21 系統配置及狀態顯示介面 P-39/81

  40. 大綱 5.1 DMA-2440XP開發平台 5.2 DMA-2440開發平台的硬體架構 5.3開發平台週邊資源 P-40/81

  41. 相關獨立的狀態顯示燈信號定義一覽表 5.3開發平台週邊資源 外部中斷分配一覽表 A/D通道分配一覽表 P-41/81

  42. 5.3開發平台週邊資源 • 按鍵說明 跳線分配表 核心板按鍵表 P-42/81

  43. 5.3開發平台週邊資源 • LED指示燈說明 底板按鍵一覽表 核心板的LED指示燈一覽表 P-43/81

  44. 5.3開發平台週邊資源 底板的介面一覽表 P-44/81

  45. 5.3開發平台週邊資源

  46. 本章習題與討論 • 嵌入式軟體通常具有哪些特性？ • 何謂同步與非同步？ • 請試著說明何謂嵌入式系統？ • 本實驗所用的S3C2440 支援哪兩種啟動模式？

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