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S3C2410X在無(wú)線寬帶通信網(wǎng)中的應(yīng)用
摘要：介紹一款基于ARM920T核的嵌入式微處理器--S3C2410X，利用它的建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬度通信的功能，滿足目前人們對(duì)于無(wú)線寬帶通信的嵌入式多方面需要。1 無(wú)線寬帶通信簡(jiǎn)介
自1997年IEEE802工作組制定了802-11無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，基于WLAN技術(shù)的無(wú)線寬帶通信得到了迅速發(fā)展。在短短的六年發(fā)展歷程中，WI．AN技術(shù)不斷地發(fā)展和成熟，先后推出了802．]lb／a／g協(xié)議。基于802．11b協(xié)議的無(wú)線局域網(wǎng)，工作在2．4GHz頻段，采用CCK調(diào)制技術(shù)，最高數(shù)據(jù)傳輸速率能夠達(dá)到1]Mbps�；�802．1la協(xié)議的無(wú)線局域網(wǎng)，工作在5GHz頻段，采用OFDM調(diào)制技術(shù)。使數(shù)據(jù)的傳輸速率可高達(dá)54Mbps。802．116協(xié)議結(jié)合802．1h和802．11b的優(yōu)點(diǎn)，工作在2．4GHz頻段，采用OFDM調(diào)制技術(shù)，具有與802．1la標(biāo)準(zhǔn)相同的速率。為了解決通信設(shè)備在三個(gè)刁；同標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的兼容問(wèn)題�，F(xiàn)已有幾家公司提供了IEEE802．11a／b／g的雙頻多模的解決方案。802．11e和802．1¨標(biāo)準(zhǔn)即將出爐。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將分別解決目前WI上N突出的兩個(gè)問(wèn)題：QoS和網(wǎng)絡(luò)安全。Intel公司將迅馳技術(shù)成功地應(yīng)用到筆記本上，人們可以通過(guò)WLAN技術(shù)輕松地進(jìn)行無(wú)線寬帶上網(wǎng)。然而人們對(duì)WLAN技術(shù)的應(yīng)用不僅僅局限于通用的PC機(jī)或筆記本的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)，嵌入式系統(tǒng)整合WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶通信成為今后應(yīng)用的熱點(diǎn)。例由無(wú)線數(shù)字機(jī)頂盒、計(jì)算機(jī)、無(wú)線網(wǎng)關(guān)等構(gòu)成的家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，嵌入式手持移動(dòng)終端和工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線設(shè)備等。近年來(lái)，嵌入式微處理器性能的大力提高，基于嵌入式系統(tǒng)的無(wú)線寬帶通信模塊不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，而且還能夠滿足人們對(duì)于多媒體通信的需求。在這里，利用一款基于ARM920T 內(nèi)核的微處理器S3C2410X構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)完成無(wú)線寬帶通信的功能。
2 S3C2410X嵌入式處理器
S3C2410是韓國(guó)三星電子公司最近推出的一款基于ARM9201'內(nèi)核的16／32位RISC·嵌入式微處理器。該處理器主要面向手持式設(shè)備以及高性價(jià)比、低功耗的應(yīng)用。圖l為ABNl920T的結(jié)構(gòu)框圖，圖2為S3C2410X在內(nèi)核外所集成資源的功能框圖[1]。
ARM920T核由ARM9TDMI、存儲(chǔ)管理單元MMU和高速緩存三部分組成。其中，MMU可以管理虛擬內(nèi)存，高速緩存由獨(dú)立的16KB地址和16KB數(shù)據(jù)高速Cache組成。ARM920T有兩個(gè)內(nèi)部協(xié)處理器：CPl4和CPl5。CPl4用于調(diào)試控制，CPl5用：于存儲(chǔ)系統(tǒng)控制以及測(cè)試控制。S3C2410X集成了一個(gè)LCD控制器(支持STN和TFT帶有觸摸屏的液晶顯示屏)、SDRAM控制器、3個(gè)通道的UABT、4個(gè)通道的DMA、4個(gè)具有PWM功能的計(jì)時(shí)器和一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘、8通道的10位ADC。S3C2410還有很多豐富的外部接口，例如觸摸屏接口、12(2總線接口、陽(yáng)總線接口、兩個(gè)USB主機(jī)接口、一個(gè)USB設(shè)備接口、兩個(gè)SPI接口、SD接口和MMC卡接口。在時(shí)鐘方面S3C2410X也有突出的特點(diǎn)，該芯片集成了一個(gè)具有日歷功能的RTC和具有PLL(MPLL和UPLL)的芯片時(shí)鐘發(fā)生器。MPLL產(chǎn)生主時(shí)鐘，能夠使處理器工作頻率最高達(dá)到203MHz。這個(gè)工作頻率能夠使處理器輕松運(yùn)行WinCE、Linux等操作系統(tǒng)以及進(jìn)行較為復(fù)雜的信息處理。UPLL產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)主從USB功能的時(shí)鐘。
S3C2410X將系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間分成8個(gè)bank，每個(gè)bank的大小是128M字節(jié)，共1G字節(jié)。bsnk0到bank5的開(kāi)始地址是固定的，用于ROM或SRAM。bank6和bank7用于ROM、SRAM或SDRAM，這兩個(gè)bank可編程，且大小相同。bank7的開(kāi)始地址是bank6的結(jié)束地址，靈活可變。所有內(nèi)存塊的訪問(wèn)周期都可編程，外部Wait擴(kuò)展了訪問(wèn)周期。S3C2410X采用nGCS[7：0]8個(gè)通用片選線選擇8個(gè)bank區(qū)。
S3C2410X支持NAND閃存Boot 10ad，NAND閃存具有容量大、比NOR閃存更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格等特點(diǎn)，系統(tǒng)采用NAND閃存與SDRAM組合，可以獲得非常高的性價(jià)比。S3C2410X具有三種boot方式，由OM[l：0]管腳選擇：00時(shí)處理器從NAND閃存boot；01時(shí)從16位寬的ROM bOOt；10時(shí)從32位寬ROM boot。用戶將boofload代碼和操作系統(tǒng)鏡像放在外部的NAND閃存，采用NAND閃存boot。處理器上電復(fù)位時(shí)，通過(guò)內(nèi)置的NAND閃存訪問(wèn)控制接口將bootload代碼自動(dòng)加載到內(nèi)部的4KB SRAM(此時(shí)該SRAM定位于起始地址空間0x00000000)并且運(yùn)行，在boot SRAM運(yùn)行的boodoad程序?qū)⒉僮飨到y(tǒng)的鏡像加載到SDRAM，之后操作系統(tǒng)就能夠在SDRAM運(yùn)行。啟動(dòng)完畢后，4KB boot SRAM就可以用于其他用途。如果從其他方式boot，boot ROM就要故定位于內(nèi)存的起始地址空間Ox00000000，處理器直接在ROM上運(yùn)行boot程序，比耐4KB boot SRAM被定位于內(nèi)存地址0x40000000處。
S3C24lOX對(duì)于片內(nèi)的各個(gè)部件采用了獨(dú)立的電源供給：內(nèi)核采用1．8V供電；存儲(chǔ)單元采用3．3V獨(dú)立供電，對(duì)于一般$DRAbl可以采用3．3V，對(duì)于移動(dòng)SDRAM可以采用VDD等于1。8／2．5V，VDDQ等于3．0／3．3V；I／O采用獨(dú)立3．3V供電[1]。
圖2
3 系統(tǒng)硬件平臺(tái)
利用S3C2410X出色的內(nèi)核性能和豐富的外部接口構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，用于嵌人式無(wú)線寬帶通信。圖3是該系統(tǒng)的硬件框圖。
在這個(gè)嵌入式硬件平臺(tái)中，主CPU是SAMSUNG公司的S3C2410X。作為boot的NAND閃存是SAMSUNG公司的SmartMedia卡。根據(jù)應(yīng)用中對(duì)于容量的需求可以選用K9S1208VOM,容量為64MB,或者K9D1G08，容量為128MB。
SmartMedia卡為大容量的固態(tài)存儲(chǔ)提供了相當(dāng)高的性價(jià)比。它按照頁(yè)進(jìn)行自動(dòng)編程，每一頁(yè)大小為528個(gè)字節(jié)，編程的典型時(shí)間為2001．ts；擦除則按照塊進(jìn)行，每一塊的大小為16K字節(jié)，典型的擦除時(shí)間為2ms。它在頁(yè)面中讀取單個(gè)
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