StrongARM及其嵌入式應用平臺

1 芯片簡介

1.1 SA1110簡介

　　Intel公司的StrongARM芯片SA1110可以滿足便攜式、嵌入式應用的要求,作為32位StrongARM RISC處理器,其最高運行速度可達206 MHz;其內部有強大的指令操作能力、高速緩沖能力、寄存器管理能力、讀/寫緩沖器能力。SA1110寄存器總線接口可與DRAM、SDRAM、ROM、SMROM、SRAM以及其它潛在的I/O器件共享數據信號,其寄存器與PCMCIA模塊支持4個快速頁操作模式（FPM）、擴展數據輸出（EDO）、同步DRAM、6個靜態存儲器、6個ROM/SDRAM等。SA1110可提供系統支持邏輯、多個串行通信通道、1個彩色/灰度LCD控制器、2個PCMCIA插槽、28個GPIO口;內部提供定時器、電源管理、指令控制、復位控制、時鐘產生、中斷控制等功能。SA1110電源管理提供正常、空閑、睡眠三種工作狀態,其內部包含六通道的DMA控制器,用于支持串行通信過程中的數據高速運動,如串行通道與外部寄存器、DRAM、SRAM、Flash、ROM等之間的通信;此外,還有1個用于支持LCD控制器工作的獨立的DMA 控制器。SA1110有5個獨立的串行通道,可分別執行半雙工被動協議的通用串行總線(USB)通信、通用異步收發(UART)通信、紅外數據(IrDA)通信、 多媒體通信口/同步串行口(MCP/SSP)通信等。SA1110 通過指令和數據斷點提供調試支持,還提供JTAG口,用于進行系統連續檢查。

1.2 SA1111簡介

　　Intel公司的StrongARM芯片SA1111支持SA1110開發平臺,可擴展SA1110的開發環境,可以為手持式高性能的計算機系統提供所需的功能;其內部除含有主動式USB控制器外,可通過擴展支持PCMCIA 接口、CompactFlash接口、2個PS/2接口、2個滿足工業標準的獨立的串行口、脈沖寬度調制(PWM)、全雙工SSP接口、全雙工串行音頻口以及其它的I/O中斷能力;利用其高性能的寄存器控制器,可以通過系統寄存器總線完成系統寄存器與DMA之間的數據轉移。

2 擴展接口設計

　　由于所設計的平臺要求具有PCMCIA接口、CompactFlash接口、RS232接口、2個PS/2接口、2個USB接口、LCD接口、鍵盤接口等,因此,所設計的平臺是基于嵌入式CPU SA1110/SA1111而構建的,其組成框圖及信號線連接關系如圖1所示。

圖1 擴展接口框圖

　　擴展接口由SA1110、SA1111、CPLD、HUB、TPS2149、TPS2015、SN75240以及標準的PCMCIA插槽、CompactFlash插槽、USB接口、PS/2接口等構成。其中SA1110為平臺CPU,SA1111與SA1110共同為構建系統平臺,以減少系統器件數量、降低功耗、提高性能;CPLD用于完成LCD所需控制信號的轉換、RS232信號的協調及控制、按鍵控制信號的編碼等;TS2015、TS2194用于產生USB接口所需的5 V電壓,它受SA1111輸出的USB_PWR_SENSE和USB_PWRCNTL信號控制;TUSB2040用于完成USB信號集線器功能（HUB）;SN75240用于滿足對PS/2端口ESD的要求;各種標準插槽與接口用來實現與標準的插卡及接口的標準連接。