ARM系列芯片分析报告与选型文档格式.docx
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内置双DSP,可以分别处理MODEM和语音
GSM手机
VWS22100AD20MSP430
专为GSM手机开发
ADSLModem
S5N8946MTK-20141
电视机顶盒
GMS30C3201
VGA控制器
3G移动电话机
MSM6000OMAP1510
10G光纤通信
MinSpeed公司系列ARM芯片
多ARM核+多DSP核
3.主流ARM芯片及开发板功能分析
3.1英特尔PXA270
英特尔公司于2003年底推出了性能最为强劲的PXA27x系列嵌入式处理器,PXA27x系列嵌入式处理器基于ARMv5E的Xscale核心,最高频率可达624MHz。
作为一款性能极其强劲的嵌入式处理器,配合嵌入式Linux或Wince操作系统,PXA270理论上可以支持任何媒体格式,并通过软件升级,支持未来媒体格式。
PXA270适合传统PDA,手持PC,平板电脑,智能手机市场。
它最初出现在PDA(比如惠普HP4700)和智能手机(如MOTOE680)上。
因此它的扩展接口相当丰富,扩展接口有SD/SDIO/MMC、CF/PCMCIA、CMOS/CCDCAMERA、蓝牙、USB1.1、OTG等。
选择PXA270作为PMP处理器,是源于它wirelessMMX技术和SpeedStep动态电源管理技术。
SpeedStep技术原用于英特尔移动处理器,这种技术用通俗的语言表述就是系统需要多高的主频,它就调节到多高的频率,系统不需要时,它就将处理器主频调节到最低,绝不浪费一点点。
SpeedStep技术可以将PXA270的主频在26MHz~624MHz(最高)之间自由调节!
也就是说,在系统完全空闲时,PXA270可以运行在26MHz的主频下,此时它的功耗将低于0.1毫安。
PXA270可靠性高,运行稳定、接口丰富、功耗低非常适合在工业级环境下运行。
3.1.1优龙YLP270开发板
YLP270开发板采用Intel新一代Xscale处理器PXA270C5C520。
该款芯片引入了X86架构奔腾4系列上的多媒体扩展功能,用户通过该技术可以在VGA上面播放高质量的MPGE4视频;
同时加入了Intel
SpeedStep动态电源管理技术,在保证CPU性能的情况下,最大限度地降低移动设备功耗;
并且YLP270开发板提供了完善的底层操作系统的支持和丰富的应用接口,适用于嵌入工业控制,数码媒体播放,交互机顶盒,车载GPS等方面的应用产品。
(1)YLP270开发板硬件资源
中央处理器
◆
CPU:
INTEL公司的PXA270
嵌入处理器,主频520MHz;
外部存储器
内存:
64MByte
SDRAM(2片16位的SDRAM芯片组成32位接口);
NOR
Flash:
32MByte存储器(2片intel
E28F128组成32位接口);
串口
1路9线全双工异步串行口,波特率高达921600bps;
1路5线硬件流控制异步串行口,波特率高达921600bps;
IDE接口
一个IDE接口,可带120G大硬盘;
网络接口
一个100M标准以太网接口,带联接和传输指示灯;
USB接口
一个USB
HOST(USB
1.1
规范)接口,支持全速(12Mbps)或低速(1.5Mbps)传输;
DEVICE(USB1.1规范)接口,支持全速(12Mbps)或低速(1.5Mbps)传输;
音频接口
AC97音频CODEC,支持立体声音乐播放、录音和触摸屏;
一路音频输出,板子自带驻机体话筒可直接录音;
存储卡口
一个SD/MMC卡接口,可支持256M
SD/MMC卡;
一个44芯标准2.0英寸IDE接口,可支持160G的大容量硬盘
视频和触摸屏接口
一个50芯LCD接口引出了LCD控制器和触摸屏的全部信号;
板上标准配置256K色320x240/3.5英寸TFT液晶屏,带触摸屏;
支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、4096色STN液晶屏,尺寸从3.5寸到12.1寸,屏幕分辨率可达到800×
600像素;
摄像头接口
板子自带130万象素摄像头,并有一个摄像头扩展口可接用户其他型号摄像头;
RTC时钟
PXA270片内RTC实时时钟;
调试及下载接口
一个20芯Multi-ICE标准JTAG接口,用来进行程序的NOR
FLASH的烧写;
电源接口
CPU单独使用MAXIM公司专门为Xscale系列设计的专用电源管理芯片,分别为内核、IO、SRAM等供电,稳定可靠,同时可以更有效的管理电源;
底板采用开关电源供电,输入直流电压范围是7~20V(推荐使用12V),带电源开关和指示灯;
其他
一个CPLD
(XinLin公司的XC9536)用于逻辑扩展;
板上的地址线、数据线全部采用驱动芯片74LVTH162245进行了隔离;
1个68芯2毫米间距双排标准连接器用作扩展口,引出了地址线、数据线、读写、片选、中断、IO口、5V和3.3V电源、地等用户扩展可能用到的信号;
一个3×
4
的矩阵式键盘、4个GPIO按键和一个复位按键;
四个高亮LED;
一个PWM控制的蜂鸣器;
(2)用户光盘上提供的开发工具和源代码
1)ADS1.20安装程序(评估版)
2)启动引导源代码和下载烧写工具JFlashmm.exe
3)busybox-1.0源码,qt-embedded-2.3.7和qtopia-free-1.7.0源码,应用程序交叉编译器
4)YLP270
及部分板上扩展芯片的资料
5)YLP270
电路原理图(OrCAD格式元件封装库和PCB尺寸结构图
6)YLP270
开发板使用手册(pdf格式)
7)操作系统:
支持Linux2.6.9和支持WinCE5.0
(3)嵌入Linux操作系统说明
采用linux2.6.9内核;
驱动程序包含串口、100M网口、IDE接口、SD/MMC卡、NOR
Flash、AC97音频录音放音、LCD、触摸屏、USB
HOST、USB
DEVICE、Camera、键盘、RTC等多种驱动。
支持多种文件系统,像ROMFS,CRAMFS,FAT等等;
支持IDE硬盘的挂接;
支持framebuffer;
支持USB
HOST;
支持QT等图形系统;
支持MP3播放和视频播放;
支持多种网络应用,像FTP,HTTP,Telnet之类的网络应用;
(4)WINCE
嵌入式操作系统说明
WINCE5.0的BSP包
驱动程序包含串口、100M网口、IDE接口、SD/MMC卡、AC97音频录音放音、LCD、触摸屏、USB
支持MP3播放和视频播放。
支持多种网络应用,比如HTTP。
YLP270开发平台技术规格
序号
货物名称(设备/配置)
主要配置参数及功能描述
描述
硬
件
Xscale嵌入式平台
CPU
IntelXscalePXA270
520MHz主频
SDRAM
内存
64Mbyte
NorFLASH
储存器
32Mbyte
显示
支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、64K色、真彩色TFT液晶屏,尺寸从3.5寸到12.1寸,屏幕分辨率可达到800×
600象素,可选配CT35T、元太6.4寸、夏普8寸、夏普10.4寸屏
声卡
AC97音频,自带一个MIC录音
音频输入输出
以太网
一个100M网口
在双操作系统下都支持
USBHOST
1个USB1.1规范的USB主口
USBDEVICE
1个USB1.1规范的USB从口
可支持wince下同步通讯
1路5线硬件流控制异步串行口,
1路9线全双工异步串行口
JTAG接口
20针JTAG接口
可接下载电缆或Xscale硬件仿真器,可选配Banyan-USB仿真器
触摸屏
TouchScreen
四线电阻式
SD卡
一个SD/MMC卡接口
1个44芯标准2.5英寸IDE接口
摄像头
自带一个130万象素的摄像头
实时时钟
双操作系统支持
IIC接口
1个EEPROM存储器
Keypad
一个2×
4的矩阵式键盘;
4个GPIO按键
LED
4个LED灯
1个68芯2毫米间距双排标准连接器扩展口
引出了地址线、数据线、读写、片选、中断、IO口、5V和3.3V电源、地等信号线
软
PXA270开发平台支持Linux、WinCE双操作系统
ADS1.2开发环境下
Bootloader
提供源码
串口驱动
LCD显示驱动
提供源码(CT35T)
触摸屏驱动
NorFlash驱动
RTC实时时钟驱动
LED灯驱动
按键驱动
音频录放音驱动
Camera驱动
100M网口驱动
MMC/SD驱动
IIC总线驱动
嵌入式操作系统Linuxversion2.6.9
Linux内核源码包
提供源码(支持夏普3.5寸、元太6.4寸、夏普8寸、夏普10.4寸、VGA输出等)
CF卡驱动
SD/MMC卡驱动
USBHOST驱动
USBDEVICE驱动
音频放音驱动
MTD(Flash)驱动
IDE硬盘驱动
Qt/Embedded图形系统
MP3、MP4播放
支持TCP/IP、Telnet、FTP、HTTP等网络应用
嵌入式操作系统WindowsCE.NET5.0BSP
板级支持包BSP
BootLoader
LED灯驱动
音频驱动
下载、烧写工具
JFlashmm.exe烧写工具
DNW0.50串口工具
3.2三星S3C2440
三星公司推出的16/32位RISC微处理器S3C2440A,为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。
为了降低整体系统成本,S3C2440A提供了一下丰富的内部设备S3C2440A采用了ARM920t的内核,0.13um的CMOS标准宏单元和存储器单元。
其低功耗,简单,优雅,且全静态设计特别适合于对成本和功率敏感型的应用。
S3C2440是16/32位ARM920T的RISC处理器。
实现了MMU,AMBABUS和Harvard高速缓冲体系结构构。
这一结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache。
每个都是由具有8字长的行组成。
通过提供一套完整的通用系统外设,S3C2440减少整体系统成本和无需配置额外的组件。
S3C2440集成的以下片上功能:
·
1.2V内核供电,1.8V/2.5V/3.3V存储器供电,3.3V外部I/O供电具备16KB的I-Cache和16KBDCache/MMU微处理器
外部存储控制器(SDRAM控制和片选逻辑)
LCD控制器(最大支持4K色STN和256K色TFT)提供1通道LCD专用DMA。
4通道DMA并有外部请求引脚。
3通道UART(IrDA1.0,64字节TxFIFO,和64字节RxFIFO)
2通道SPI
1通道IIC-BUS接口(多主支持)
1通道IIS-BUS音频编解码器接口
AC’97解码器接口
兼容SD主接口协议1.0版和MMC卡协议2.11兼容版。
2端口USB主机/1端口USB设备(1.1版)
4通道PWM定时器和1通道内部定时器/看门狗定时器
8通道10比特ADC和触摸屏接口
具有日历功能的RTC
相机接口(最大4096×
4096像素的投入支持。
2048×
2048像素的投入,支持缩放)
130个通用I/O口和24通道外部中断源。
具有普通,慢速,空闲和掉电模式。
MPLL产生最大400MHZ@1.3V操作MCU所需要的时钟
通过软件可以有选择性的为每个功能模块提供时钟.
电源模式:
正常,慢速,空闲和掉电模式
60个中断源(1个看门狗定时器,5个定时器,9个UARTs,24个外部中断,4个DMA,2个RTC,2个ADC,1个IIC,2个SPI,1个SDI,2个USB,1个LCD,和1个电池故障,1个NAND和2个Camera),1AC97音频
8通道多路复用ADC,最大500KSPS/10位精度
内部TFT直接触摸屏接口
289-FBGA
3.2.1优龙YL-P2440开发板简介
YLP-2440是1款采用SAMSUNGS3C2440A高性能处理器的开发板。
开发板工作频率为400MHz,底板采用采用兼容设计,实用美观,可兼容2410,2413,2440DIMM封装核心板,1板三用更加实惠,外接资源丰富,功能强大,该板可流畅进行MP3编解码,适用于开发各种高端手持设备,小型终端,车载及网络运用产品。
YL-P2440开发板硬件资源:
CPUSAMSUNGS3C2440A,主频400MHz;
SDRAM64MB;
NAND
Flash64MB
2个标准5线串口
1个10M/100M网口;
1个USB1.1HOST接口
1个USB1.1Device接口;
1个IRDA红外线数据通讯口;
1个音频接口;
1个SD卡接口,
1个50芯LCD接口引出了LCD控制器和触摸屏的全部信号;
支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、4096色STN液晶屏,尺寸从3.5寸到12.1寸,屏幕分辨率可达到1024*768像素;
RTC(带有后备锂电池);
1个标准JTAG接口,支持SDT2.51,ADS1.2等调试
;
开关电源供电,带电源开关和指示灯;
采用专用复位芯片进行复位,稳定可靠;
1个EEPROM(AT24C02);
8个小按键,4个高亮LED;
1个蜂鸣器;
1个50芯2毫米间距双排标准连接器用作扩展口,引出了地址线、数据线、读写、片选、中断、IO口、ADC、5V和3.3V电源、地等信号;
用户光盘上提供的开发工具和源代码:
1)Bootloader源代码(ADS1.20的项目文件);
2)测试程序(ADS1.20的项目文件,包含全部源代码),包括如下测试:
RTC实时时钟测试,按键测试,蜂鸣器测试,ADC测试,IIC测试,触摸屏测试,3.5寸TFT液晶屏测试,音频输出测试,音频输入
测试,红外线测试,SD卡测试,摄像头测试等;
3);
4)busybox-1.0源码,qt-embedded-,应用程序交叉编译器
5)WinCE5.0板级支持包BSP
6)核心板和底板电路原理图(ORCAD格式)元件封装库(PADS2005)和PCB尺寸结构图;
7)开发板使用手册(pdf格式);
8)开发板上所用到的主要芯片手册;
Linux
◆
◆RTC实时时钟驱动
◆LCD显示驱动(支持东华3.5寸、夏普3.5寸、元太6.4寸、夏普8寸、夏普10.4寸)
◆触摸屏驱动
◆USBHOST盘驱动
◆音频驱动
◆网口驱动
◆SD卡驱动
◆NandFlash驱动
◆YAFFS,FAT等文件系统
◆IDE硬盘驱动
◆按键驱动
◆Qt/Embedded图形系统
◆支持TCP/IP、Telnet、FTP等
WINCE5.0操作系统支持的驱动
◆串口驱动
◆RTC驱动
◆LCD显示驱动,支持转屏功能(支持东华3.5寸、夏普3.5寸、元太6.4寸、夏普8寸、夏普10.4寸)
◆USBHost驱动
◆USBDEVICE驱动
◆注册表保存功能
3.3ATMELAT91SAM9263
●使用的是ARM926EJ-S
arm
内核,
运行在200MHz时拥有220MIPS的运算性能,具有DSP扩展指令,JAVA硬件加速器。
●内部集成96KB
静态RAM
128KB
boot
ROM。
●支持双SDRAM总线,nand
flash
nor
flash。
●专用调试串口,实时时钟,4个串口,1个SPI接口,
I2C接口,定时器,点滴定时器,看门狗
I/O具有输入改变中断,和开漏功能
上拉功能。
●内置Ethernet接口。
●一个USB设备接口。
●二个USB
主机接口。
●二个多媒体卡接口,支持MMC,SD内存卡。
●三个支持I2S的同步串行接口。
●AD转换器多通道DMA。
一个ITU-656接口。
●一个LCD控制器最大可以支持24bit色彩
,2048
x
2048分辨率。
●一个2D图形加速引擎。
●一个AC97音频子系统接口。
●一个CAN控制器。
有掉电管理单元。
●BGA312封装。
工业级别温度范围。
AT91SAM9263有能力连接多种内存设备,大容量硬盘设备,嵌入有LCD控制器,2D图形加速器,图像传感器接口,标准外设接口,多媒体卡接口,CAN控制器,这些特性使得AT91SAM9263非常适合,汽车电子,工业触摸屏控制系统,导航定位,消费类等诸多,机器人视觉,媒体处理,等计算密集型的嵌入式电子设备。
4.依据项目需求ARM市场调研
4.1项目基本需求
●运行速度>
400mhz
●操作系统WINCE/linux
●网口
●硬盘
●DSP
市场调研情况比较
ARM芯片
开发板
参考价格
核心板
外设备注
操作系统及驱动
优龙
2500
1000
基本外设
IDE接口可带120G硬盘
提供LINUX
WINCE
内核源码
S3C2440
600
可选外设接口GPS、GSM
未扩展IDE接口
友善之臂/
飞凌
500(+3.5寸触屏)
无
可选GPS
CMOS摄像头
GSM
(软硬件适于全自主开发学习使用)
扬创
680(+3.5寸触屏)
300
AT91SAM9263
2000以上
带IDE接口
提供LIN