s3c2440最小系统板硬件设计说明V0.1(3)

2018-12-16 22:23

通过以上公式,约束线宽为5mil,FR-4 PCB介质介电常数4.3,得到的走线阻抗为:微带线约88欧姆,带状线约59欧姆。使用线距离5mil,过孔内外径8/16mil.

五、 核心板外扩功能的规划(含引脚规划)

统计除电源和地以外,核心板的外接信号线总共有149个。

注意复位时,除GPA口以外的其余GPIO配置为输入口,且上拉电阻被使能。GPA口配置为输出,表现为总线功能。 GPA21的电源为VDDOP(3.3V),其他的GPA口电源为VDDMOP(3.3V/1.8V)。

注释颜色说明:用红色字体注明当启用某功能接口时,除了专用功能脚以外,额外所需的CPU引脚资源;用绿色字体注明,因为使用了其他复用功能引脚,造成其他功能不可同时使用。用兰色字体注明当不使用某功能时,可以将功能引脚复用做IO等;这样有助于判断IO口等资源是否足够接口板功能要求。 1. LCD接口:

LCD数据信号24个(VD[23:0]),TFT/STN控制信号9个;共33个信号线。 使用STN/TFT/三星TFT不同屏幕时的信号分类如下表。

2440可以直接连接三星3.5寸TFT屏(LTS350Q1-PD1/2、-PE1/2)而不需要额外的控制逻辑。但是需要为三星TFT提供多路电压:三星TFT内部数字电路电压、模拟电路电压、栅极开启电压和栅极关断电压以及公共电极电压。建议使用TFT电源芯片MAX1779,带有3路DC-DC,可以产生模拟电压AVDD、栅极开启电压VON及栅极关断电压VOFF。公共极电压电路可参照LTS350Q1手册,还需要一个AD8541运放。LTS350Q1-PE1液晶的背光为6 x LED,需要升压LED驱动器如MP1521。

如果不用三星TFT,3.5寸带触摸屏可以选用SHARP的LQ035Q1DH01(数字电压和模拟电压都为3.3V,7个LED的背光驱动,背光电压需要升压器件或LED驱动器提供22V电压)或者POWERTIP的PH320240T-004-IY7Q(数字电压3.3V,模拟电压都5.0V,6个LED的背光驱动,背光电压需要升压器件或LED驱动器提供20V电压)。需要一个SPI接口用于控制内部寄存器,可以使用S3C2440的SPI0接口。

不论用哪种TFT屏幕,背光亮度调节需要一个PWM信号,可以使用TOUT3。 如果使用STN屏幕,譬如终端用过的SHARP 12寸STN屏幕。需要一个PWM信号控制STN对比。可以考虑和TFT的亮度调节PWM共用。

LCD_PWREN信号连接到LCD模块的电源开关(SHUT),就可用软件控制ENVID寄存器来开关LCD模块的电源。需要一个LCD模块RESET信号,可用IO控制。(不使用三星TFT屏,则三星TFT专用信号接口可复用IO:GPC5~7) 2. 触摸屏接口及ADC:

8个信号线。可用做8个ADC输入(AIN[7:0])。其中AIN[7:4]这4个信号线可复用做触摸屏接口(XMON、YMON、XPON、YPON)。

LTS350Q和LQ035Q1DH01的触屏电压最大可以7V,所以ADC的比较参考电压Vref使用LDO输出的3.3V电压,再通过磁珠和陶瓷电容滤波,以减少误差。 3. 总线(可接以太网):

数据线16个(DATA[15:0]),地址线6个(ADDR[26:21] ),OE,WE,片选5个(nGCS[5:1],),总线占用请求(nXBREQ),总线使用应答(nXBACK),总线周期延长信号(nWAIT)总计32个信号线。(nXBREQ、nXBACK)信号线可复用做IO。4个片选信号

(nGCS[4:1])可复用做IO,但仅能作为输出。地址线ADDR[26:21]也可复用做IO,但注意不同型号存储器使用的地址线,SDRAM可能会使用ADDR24到ADDR26。

(nXBREQ、nXBACK、nWAIT)仅当存在其他总线控制器要使用数据/地址总线的时候使用。总线接以太网卡芯片时,除了使用地址、数据及控制信号之外,以太网卡需要一个中断信号线,建议使用EINT11。网卡片选可用GCS2。

EINT11的复用功能为SPI1接口使能信号,所以SPI1接口不同时使用。 总线隔离以及电平转换:

若核心板的总线可编程不同驱动能力,且引出走线较短,可以不使用总线隔离器件。因核心板选用3.3V总线,与接口板上的总线器件电平一致,也不需要总线电平转换。

4. 电压检测:

nBATT_FLT信号,用于低电压检测中断。

其功能可以在BATT_FUNC中设置。当CPU没有进入睡眠模式时,将FUNC(MISCCR[22:20])设置为10x’b,nBATT_FLT可作为低电平触发,监控电源的状态。 当CPU进入睡眠模式时,将FUNC(MISCCR[22:20])设置为11x’b,nBATT_FLT可作为过滤器。当nBATT_FLT检测到输入电源低,它将阻止其他中断将CPU唤醒,以避免系统在低电压下工作发生故障。 5. 外设复位:

此信号线可用于复位接口板外设。nRSTOUT = nRESET & nWDTRST & SW_RESET。当nRSTCON寄存器设置为0,nRSTOUT输出0;反之输出1。nRSTOUT高电平为3.3V,如果需要控制复位打印模块、液晶模块等5V外设时,需要电平变换后后驱动。 6. 音频接口:

复用AC97或者IIS的音频编解码接口。5个信号线。

需要使用一片uda1341ts,用于音频接口ADC和DAC。 7. 摄像头接口:

13个信号。可复用做IO。

使用3.3V的CMOS摄像头,也可使用自动识别公司的OV7141等,但需要接口电平转换。需要一个IIC接口用于摄像头的寄存器设置。需要一个IO来控制超高亮LED用于照明光源,建议使用GPB0。GPB0的复用功能为PWM输出脚TOUT0,必要时可以调节照明亮度。 8. IIC接口:

IIC时钟和数据,两个信号线。可复用做IO。所以IIC的上拉电阻不在核心板上配置。 9. PWM:

4路PWM输出信号(TOUT[4:0]),及2路计时器外部时钟输入(TCLK[1:0])。共6信号线。可复用做IO。 10. DMA控制:

DMA外设控制信号2对,外设DMA请求(nXDREQ[1:0])和DMA应答信号(nXDACK[1:0])。共4个信号线。可复用做IO。 11. SD卡接口:

SD命令/回复信号(SDCMD),4个SD数据信号(SDDAT[3:0]),SD时钟信号(SDCLK)。共6个信号线。可复用做IO。

要实现完整的SD卡功能,另外还需要扩展SD插槽电源使能信号(用MOS管SI2303做开关),SD卡插入检测引脚(中断),SD卡写保护检测引脚等三个信号。需要另外使用2个IO和1个中断来实现,建议使用EINT9、GPH9、GPH10。(EINT9卡插入中断、GPH9写保护检测、GPH10SD插槽电源使能信号)

EINT9的复用功能为TCLK1。因PWM不使用外部时钟源,使用内部时钟PCLK分频,所以TCLK1功能不用,作为中断脚使用。GPH9、GPH10复用功能为内部时钟输出CLKOUT0/1,一般情况下核心的工作时钟不输出。

SDCMD、SDDAT[3:0]和写保护检测信号使用上拉电阻。SDCLK信号不能用上拉电阻,因为在CPU的SLEEP模式下,此SDCLK信号为输出态,输出低电平,使用上拉电阻将导致额外的电流损耗。 SD卡最大功耗为80mA。SD卡的最高时钟为25MHz,MMC卡最高为20MHz。SDICON寄存器中可以指定用SD类型的时钟或是MMC类型的时钟,通过对SDIPRE寄存器的bit【0-7】设置可以对PCLK进行分频,选择合适的工作频率。分频公式为: Clock rate=PCLK/2/(SDIPRE[0-7]+1)。

SD卡插入检测引脚发生卡被拔出中断信号,要先把IO口下电,在关断SD卡电源。 2440的SD接口也支持SDI/O卡, 除了可以接SD卡外,还可以接支持SDIO接口的设备,如条码扫描卡、蓝牙卡、802.11g无线网络卡等。要支持SDIO卡,设备固件(firmware)中必须有必须有BSQUARE授权的 SDIO Now!软件栈。BSQUARE拥有用于Linux、 Windows CE 和 Windows Mobile的SDIO Now!产品。

依据规范,SD接口应可提供最大80mA功耗给SD卡,也需要电源过流监测和控制。

12. USB接口:

一个固定的USB HOST接口,采用(DP0、DN0)信号。另一个可配置成HOST或DEVICE,采用(DP1、DN1)信号。共4个信号线。

另外还需要扩展USB电源使能信号,USB外设插入检测信号(中断),USB DEVICE重新枚举控制由USB电源控制来实现。需要另外使用1个中断和2个IO来控制,建议使用EINT13、EINT14、EINT15。

EINT13、EINT14、EINT15的复用功能为SPI1接口,所以SPI1接口不同时使用。 接口板需要在USB HOST接口的D+和D-信号上添加15kΩ下拉电阻并为VBUS提供供电电源。对于USB DEVICE接口,通过D+、D-引脚上的到3.3V的1.5K上拉电阻可向主机发出设备已连接的信号,并指示设备的工作速度:电阻上拉至D+表示全速运行,

电阻上拉至D-表示低速运行。作为可配置的USB 主/从端口,需要在下拉15K和上拉1.5K电阻之间切换。作为USB主设备,VBUS需要过流检测和供电控制电路,可提供最大500mA电流。作为USB从设备需要监视VBUS状态。USB从设备的1.5K上拉电阻必须用IO控制其断开与接入,以实现重新枚举。由于USB设计需要提供热插拔功能。因此,需要ESD保护电路主要用于为D+、D-引脚提供保护。 13. UART接口:

UART0信号(TXD0、RXD0、CTS0、TRS0),UART1信号(TXD1、RXD1),UART2信号(TXD2、RXD2),一个串口时钟输入。共9个信号线。可复用做IO。

当使用MODEM模块或者GPRS模块时候,需要全串口信号连接。模块与主板串口连接及信号流向如下图。

全串口需要在S3C2440的UART0的基础上使用IO来扩展(DSR、DTR、RI、DCD)信号。要实现此功能,需要额外的4个IO,建议使用GPH8、GPB4、GPB5、GPB6。

GPB5、GPB6的复用功能为nXBREQ、nXBACK,所以使用全串口时不能同时存在其他总线控制器。GPB4的复用功能为TCLK0,因为PWM不使用外部时钟源,使用内部时钟PCLK分频,所以此引脚做IO使用。GPH8复用功能为串口时钟输入,因串口使用内部分频时钟,所以此引脚做IO使用。 14. SPI接口:

两路SPI接口,共8个信号线。可复用做IO,其中SPI1接口也可用做外部中断。

15. 外部中断及IO接口:

17个外部中断信号线(EINT[9:0]、EINT[18:16])、EINT[23:20])。两个时钟输出信号线复用作IO(GPH9,GPH10)。总共19个可复用做IO。 16. 模拟低速总线:

使用GPIO来模拟一个8位总线用于控制带驱动的STN屏、点阵键盘、并口等低速外设。

模拟总线所需器件资源为:2片4245电平转换,并口3个锁存/缓冲器,键盘口3个锁存/缓冲器,LCD接口1个锁存器。

模拟总线所需IO资源为:8位数据线、读/写、E、4位地址线、预留2位,共16


s3c2440最小系统板硬件设计说明V0.1(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:第7课时 连乘连除

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: