基于S3C2416芯片开发及其应用(嵌入式大作业).docx

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1、题目:针对某一个或一类CPU,提出以其为核心的嵌入式系统完整开发方案。要求:1相应CPU介绍；2硬件开发平台选择与介绍：3软件开发平台选择与介绍；4典型应用实例介绍；5相关参考文献。题目：基于S3C2416芯片开发及其应用目录摘要11 CPU介绍11.1 芯片简介11.2 芯片特性21.3 芯片架构框图61.4 芯片引脚分配62硬件开发平台选择与介绍62.1 ICOOL2416概述72.2 ICOOL2416开发板硬件资源说明73软件开发平台选择与介绍83.1 嵌入式Linux系统简介93.2 嵌入式Linux交叉开发环境的搭建93.2.1 嵌入式Linux交叉开发软件环境的搭建103.2.2

2、 超级终端的配置103.3 Linux操作系统移植104典型应用实例介绍114.1 纸币清分机11硬件设计11软件系统设计与实现114.2 多功能公交车载终端系统12硬件整体设计12系统软件设计与实现12参考文献13摘要随着现代计算机和互联网技术的快速开展，嵌入式系统已然成为当前软件开发领域最热的焦点之一。ARM凭借其高性能低功耗等特征，正在逐渐成为目前应用最广泛的32位嵌入式处理器。其中S3C2416是一款低功耗、高性能、低本钱的SAMSUNGARM9(ARM926EJ)处理器，最具性价比优势的芯片，S3C2440最完美的替代者，可应用于消费类电子、低功耗产品和高性能控制设备。LinUX是一

3、套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，其具有模块化程度高;源码公开；广泛的硬件支持；平安性及可靠性好等优点，得到非常广泛的应用。本文针对S3C2416芯片，阐述了其构成与特性。并介绍了一款基于此芯片的硬件开发平台-ICOOL2416开发板，以及相应的LinUX开发平台的搭建。最后介绍了基于S3C2416的两个应用实例。关键词：嵌入式：S3C2416:Linux：开发平台：ICPU介绍1.1 芯片简介S3C2416是SamSUng推出的一款可以完美替代S3C2440S3C2410的16/32位RISC微处理器。应用于消费类电子、低功耗产品和高性能控制设备。S3C2416基于ARM926EJ内

4、核，65nm工艺制程，采用新的高性能微控制器总线(AMBA)架构设计，具有低功耗、高性能和低本钱的特性山。有列表比照方下：比拟工程2410244024432416ARM版本ARM920TARM920TARM920TARM926EJ总线架构单总线单总线单总线双总线主频200M400M400M/533M400M/533M内存SDRAMSDRAMSDRAMDDRSDRAMDDRDDRH多媒体能力无无无2DFLASHSLCSLCSLCSLC/MLCUSBDevice1.1Ll2,0ZO串口3333启动方式不支持SD梓启动不支持SD卡启动不支持SD上启动支持SD卡启动引脚间距0.8mm0.8mm0.50

5、mm0.65mm价格(美元)5531.2 芯片特性S3C2416提供一整套完整的系统外设，最大限度的减少系统额外本钱和额外组件。芯片集成以下片上功能：1、ARM926EJ内核，主频400MHz,16KBI/D-Cache和MMU功能2、支持外部存储器mSDR、mDDR、DDR2、SDRAM3、LCD控制器，最高支持256K色显示，提供1通道LCD专用DMA4、6通道DMA控制器并有外部请求引脚5、4通道UART(IrDA1.0,64-ByteTxFIFO,and64-ByteRxFIFO)6、1通道高速SPI7、1通道IC总线接口(支持多主机)8、支持IIS/AC97音频接口9、兼容支持高速M

6、MC和SD接口协议10、2路USBHost/1路USBDevice11、4通道PWM定时器/1通道内部定时器/看门狗定时器12、10通道12位ADC和触摸屏接口13、RTC时钟，带日历功能14、138个通用I/O端口，16路外部中断源15、5种电源管理模式：工作、空闲、待机、深度待机和休眠模式16、芯片内有PLL时钟发生器1系统管理两个独立的内存总线-一个用于ROM/SRAM总线(ROMBANKOBANK5)和一个DRAM总线(mSDRmDDRDDR2SDRAMBANK0BankD地址空间：64M字节BANKOBANK5,128M字节的SDRAMBANKObankl支持从各种类型RoM启动(N

7、OR/NANDFlash,EEPROM或其它)所有存储器具备完整可编程访问周期(2NANDFlash启动引导(BootLoader)支持从NANDFIaSh启动支持启动后NANDflaSh作为存储器 支持高级NANDnaSh3时钟和电源管理 片上MPLL和EPLL:EPLL产生时钟用于USBHost,IIS,UART等模组MPLL产生时钟用于MCU在1.3V电压下，运行在最高速度400MHZ 用软件可以有选择的提供时钟给各功能模块 电源管理模式：工作、空闲、待机、深度待机和休眠模式工作模式：正常工作模式空闲模式：只有CPU时钟停止待机模式：所有时钟都停止深度待机模式：CPU电源控制，所有时钟停

8、止休眠模式：关闭核心包括所有外设的电源 EINT15:0或RTC闹钟中断触发从睡眠模式中唤醒(4)中断控制器 71个中断源：1个看门狗，5个定时器，12个UART,16个外部中断，6个DMA,2个RTC,2个ADC,1个1IC,1个SPI,2个SDI,2个USB,4个LCD个电池故障，1个NANDJ个AC97和1个1IS,1个PCM,1个2D 外部中断源中电平/边沿模式 可编程边沿和电平的极性支持快速中断请求(FlQ)给其他紧急的中断请求5带脉宽调制CPWM的定时器 4通道16位具有PWM功能定时器，1通道16位基于DMA或基于中断运行的内部定时器 可编程的占空比，频率和极性 支持外部时钟源(

9、6RTC 完整时钟特性：毫秒、秒、分、时、星期、日、月和年 工作在32.768KHZ时钟频率 闹钟中断和时钟节拍中断(7通用输入/输出端口 16个外部中断端口 138个复用输入/输出端口8DMA控制器 6通道DMA控制器 支持存储器到存储器，IO口到存储器，存储器到IO口和IO口到IO口的传输 采用触发传输模式来提高传输速率9UART 4通道基于DMA或基于中断运行的UART 支持5位、6位、7位、或8位串行数据发送/接收 支持UART运行在外部时钟UEXTCLK) 可编程波特率高达3Mbps 支持IrDA1.010 每个通道都包含内部64位发送FIFO和64位接收FIFO11 1.CD控制器

10、 支持彩色TFT的1、2、4或8bpp(位/像素)调色显示 支持彩色TFT的16,24bpp非调色真彩显示 支持在24bpp模式下最大16M色的TFT 支持多种屏幕尺寸：典型屏幕尺寸：640x480,320x240,160x160等最大数据缓冲区4Mb最大虚拟屏幕尺寸在64K色下：2048x2048,其他尺寸 支持2个叠加窗口的LCD(11ADC和触摸屏接口 10通道多路复用ADC 最高500KSPS和10位分辨率 内置FET宜接用于触摸屏接口(12看门狗定时器 16位看门狗定时器 中断请求或者系统复位超时13 IIC总线接口1通道多主机UC总线串行，8位，可在标准模式100KbiUs下或快速

11、模式400Kbit/s下进行双向数据传输14 IlS音频接口1通道基于DMA运行的音频接口 支持5声道 每个数据传输通道串行，8-/16-/24-位 支持IIS格式和MSB对齐数据格式（15AC97音频接口 1通道基于DMA运行的AC97接口 16位立体声音响16 PCM音频接口单声道，16bit的PCM,1通道音频接口17 USBHost（主机） 2个USBHOSt端口 遵从OHClRev.1.0 兼容USB规格1.1版本（18USBDevice（设备） 1个USBDeViCe设备端口 9个USBDevice设备端点 兼容USB2.0标准19SD/MMC主机接口 兼容SD标准主机规格（版本2

12、.0） 专用DMA访问支持 兼容SD存储卡协议2.1版本 兼容SDIo卡协议1,0版 兼容的HS-MMC协议4.2版 512BytesFIFOfbrTx/Rx 支持CE-ATA模式（20）SPI接口 兼容1通道串行外设接口2.11协议版本（ICh.高速SPl接口）28位的移位存放器的Tx/Rx 基于DMA或基于中新的操作21）2D 线/点绘图 位块传送，颜色扩展 最大2040*2040的图像尺寸 窗口剪辑 90/180/270o/X-flip/Y-flip旋转 共256个3-operandRasterOperation(ROP) Alpha混合 支持16/24/32-bpp颜色格式22工作电压

13、范围 核心电压：1.3VT400MHzTBD下266MHZ ROM/SRAM电压:1.8V/2.5V3.0V3.3V SDRAM电压:1.8V/2.5V I/O口电压:1.8V/2.5V/3.3V23封装 330引脚FBGA封装14x141.3 芯片架构框图图1.1S3C2416X框图1.4 芯片引脚分配图1.2S3C2416X芯片引脚分配330引脚FBGA,0.65mm间距2硬件开发平台选择与介绍S3C2416是低功耗，高性能、低本钱的SAMSUNG(ARM926EJ)处理器，最具本钱优势。市面上基于此款芯片的开发板种类繁多，如深圳友坚恒天科技的UT-S3C2416,保定佳冀电子的TX241

14、6A,广州斯道信息技术的ICOOL2416等等。(广州斯道信息技术，成立于2004年，是一家集移动通讯，医疗系统，嵌入系统设备，工业控制器研发、生产、销售为一体的民营高科技企业，主要从事2G/3G智能，MID,嵌入式控制板，工业控制板系列产品的研发和销售。技术力量雄厚，软硬件开发团队一流JlCOoL2416,价格廉价，功能齐全，在淘宝上大概400元左右即可买到，因此这里选择这款开发板。2.1ICOOL2416概述ICOOL2416是斯道推出的-款低价高品质核心板加底板的ARM926开发板,主频400Mhz,最高533Mhz,外频可以跑到DDR2400,并且支持TF卡裸机启动烧录。该开发板性价比好功能全。主处理器采用三星的S3C2416,内存选用三星的K4T51163DDR2266（BGA封装），CPU主频可以跑到533MhZ,该CPU有2D加速功能。该板外置存储有NANDFCard.电源全部采用Torex的DC2DC,具有良好的功耗。该板布局合理，接口丰富，十分适用于开发工业控制、车载电子、媒体播放，金融终