AT91RM9200中文手册(修正版)

1特性•融合了ARM920T™ARM®Thumb®处理器–工作于180MHz时性能高达200MIPS，存储器管理单元–16-K字节的数据缓存，16-K字节的指令缓存，写缓冲器–含有调试信道的内部仿真器–中等规模的嵌入式宏单元结构(仅针对256BGA封装)•低功耗：VDDCORE电流为30.4mA待机模式电流为3.1mA•附加的嵌入式存储器–SRAM为16K；ROM为128K•外部总线接口(EBI)–支持SDRAM，静态存储器，BurstFlash，无缝连接的CompactFlash®，SmartMedia™及NANDFlash•提高性能而使用的系统外设：–增强的时钟发生器与电源管理控制器–两个有双PLL的片上振荡器–低速的时钟操作模式与软件功耗优化能力–四个可编程的外部时钟信号–包括周期性中断、看门狗及第二计数器的系统定时器–有报警中断的实时时钟–调试单元、两线UART并支持调试信道–有8个优先级的高级中断控制器，独立的可屏蔽中断源，伪中断保护–7个外部中断源及1个快速中断源–有122个可编程I/O口线的四个32位PIO控制器，各线均有输入变化中断及开漏能力–20通道的外设数据控制器(DMA)•10/100Base-T型以太网卡接口–独立的媒体接口(MII)或简化的独立媒体接口(RMII)–对于接收与发送有集成的28字节FIFO及专用的DMA通道•USB2.0全速(12M比特/秒)主机双端口–双片上收发器(208引脚PQFP封装中仅为一个)–集成的FIFO及专用的DMA通道•USB2.0全速(12M比特/秒)器件端口–片上收发器，2-K字节可配置的集成FIFO•多媒体卡接口(MCI)–自动协议控制及快速自动数据传输–与MMC及SD存储器卡兼容，支持两个SD存储器•3个同步串行控制器(SSC)–每个接收器与发送器有独立的时钟及帧同步信号–支持I2S模拟接口，时分复用–32比特的高速数据流传输能力•4个通用同步/异步接收/发送器(USART)–支持ISO7816T0/T1智能卡–硬软件握手–支持RS485及高达115Kbps的IrDA总线–USART1为全调制解调控制线•主机/从机串行外设接口(SPI)–8～16位可编程数据长度，可连接4个外设•两个3通道16位定时/计数器(TC)–3个外部时钟输入，每条通道有2个多功能I/O引脚–双PWM产生器，捕获/波形模式，上加/下减计数能力•两线接口(TWI)–主机模式支持，所有两线AtmelEEPROM支持•所有数字引脚的IEEE1149.1JTAG边界扫描•电源供应–VDDCORE，VDDOSC及VDDPLL电压为：1.65V～1.95V–VDDIOP(外设I/O)及VDDIOM(存储器I/O)电压为：1.65V～3.6V•提供了208引脚PQFP及256球状BGA两种封装基于ARM920T™的微控制器AT91RM9200本文是英文数据手册的中文翻译，其目的是方便中国用户的阅读。它无法自动跟随原稿的更新，同时也可能存在翻译上的错误。读者应该以英文原稿为参考以获得更准确的信息。Rev.1768B-ATARM–07-Jun-052AT91RM92001768B–ATARM–07-Jun-05说明AT91RM9200是完全围绕ARM920TARMThumb处理器构建的系统。它有丰富的系统与应用外设及标准的接口，从而为低功耗、低成本、高性能的计算机宽范围应用提供一个单片解决方案。AT91RM9200包括一个高速片上SRAM工作区及一个低等待时间的外部总线接口(EBI)，以完成应用所要求的片外存储器和内部存储器映射外设配置的无缝连接。EBI有同步DRAM(SDRAM)、BurstFlash及静态存储器的控制器，并设计了专用电路以方便与SmartMedia、CompactFlash及NANDFlash连接。高级中断控制器(AIC)通过多向量，中断源优先级划分及缩短中断处理传输时间来提高ARM920T处理器的中断处理性能。外设数据控制器(PDC)向所有的串行外设提供DMA通道，使其与片内或片外存储器传输数据时不用经过处理器。这就减少了传输连续数据流时处理器的开销。包含双指针的PDC控制器极大的简化了AT91RM9200的缓冲器链接。并行I/O(PIO)控制器与作为通用数据的I/O复用外设输入/输出口线，以最大程度上适应器件的配置。每条口线上包含有一个输入变化中断、开漏能力及可编程上拉电阻。电源管理控制器(PMC)通过软件控制有选择的使能/禁用处理器及各种外设来使系统的功耗保持最低。它用一个增强的时钟产生器来提供包括慢时钟(32kHz)在内的选定时钟信号，以随时优化功耗与性能。AT91RM9200集成了许多标准接口，包括USB2.0全速主机和设备端口及与多数外设和在网络层广泛使用的10/100Base-T以太网媒体访问控制器(MAC)。此外，它还提供一系列符合工业标准的外设，可在音频、电信、Flash卡红外线及智能卡中使用。为完善性能，AT91RM9200集成了包括JTAG-ICE、专门UART调试通道(DBGU)及嵌入式的实时追踪的一系列的调试功能。这些功能使得开发、调试所有的应用特别是受实时性限制的应用成为可能。3AT91RM92001768B–ATARM–07-Jun-05方框图实箭头()表示由主机到从机Figure1.AT91RM9200方框图ARM920TCoreJTAGScanICEAICFastSRAM16KbytesPIOPLLBPLLAOSCPMCSystemTimerOSCRTCEBIPIOA/PIOB/PIOC/PIODControllerDBGUMCIUSART0USART1USART2USART3SPISSC0SSC1SSC2TimerCounterTC0TC1TC2TimerCounterTC3TC4TC5TWIPIOPIOD0-D15A0/NBS0A1/NBS2/NWR2A2-A15/A18-A22A16/BA0A17/BA1NCS0/BFCSNCS1/SDCSNCS3/SMCSNRD/NOE/CFOENWR0/NWE/CFWENWR1/NBS1/CFIORNWR3/NBS3/CFIOWSDCKSDCKERAS-CASSDWESDA10BFRDY/SMOEBFCKBFAVDBFBAA/SMWEBFOEBFWEA23-A24NWAITNCS5/CFCE1D16-D31TF0TK0TD0RD0RK0RF0TF1TK1TD1RD1RK1RF1TF2TK2TD2RD2RK2RF2TCLK0TCLK1TCLK2TIOA0TIOB0TIOA1TIOB1TIOA2TIOB2TCLK3TCLK4TCLK5TIOA3TIOB3TIOA4TIOB4TIOA5TIOB5TWDTWCKJTAGSELTDITDOTMSTCKNTRSTFIQIRQ0-IRQ6PCK0-PCK3PLLRCBPLLRCAXINXOUTXIN32XOUT32DDMDDPMCCKMCCDAMCDA0-MCDA3MCCDBRXD0TXD0SCK0RTS0CTS0RXD1TXD1SCK1RTS1CTS1DSR1DTR1DCD1RI1RXD2TXD2SCK2RTS2CTS2RXD3TXD3SCK3RTS3CTS3NPCS0NPCS1NPCS2NPCS3MISOMOSISPCKMCDB0-MCDB3HDMAHDPBHDPAHDMBDRXDDTXDEthernetMAC10/100ETXCK-ERXCK-EREFCKETXEN-ETXERECRS-ECOLERXER-ERXDVERX0-ERX3ETX0-ETX3EMDCSDRAMControllerBurstFlashControllerStaticMemoryControllerPIOInstructionCache16KbytesDataCache16KbytesMMUEMDIODMAFIFODMAFIFOUSBHostFIFOUSBDeviceTransceiverPIOPIOPIOResetandTestTST0-TST1NRSTAPBFastROM128KbytesBMSNCS2A25/CFRNWNCS4/CFCSMisalignmentDetectorAddressDecoderAbortStatusNCS6/CFCE2TransceiverNCS7MemoryControllerBusArbiterPeripheralBridgePeripheralDMAControllerEF100ETMTSYNCTCLKTPS0-TPS2TPK0-TPK15CompactFlashNANDFlashSmartMediaPDCPDCPDCPDCPDCPDCPDCPDCPDCPDCPDCPDC4AT91RM92001768B–ATARM–07-Jun-05主要特性本节介绍各个模块的主要特性。ARM920T处理器•ARM9TDMI™基于ARM®v4T架构•两套指令集–32位高性能ARM®指令集–16位高代码密度Thumb®指令集•5级流水线结构：–取指令(F)–指令译码(D)–执行(E)–数据存储器(M)–写寄存器(W)•16-K字节数据缓存，16-K字节指令缓存–虚拟地址的64路相关缓存–每线8字–正向及反向写操作–伪随机或循环置换–低功耗CAMRAM设备•写缓冲器–16字的数据缓冲器–4地址的地址缓冲器–软件控制消耗•标准的ARMv4存储器管理单元(MMU)–区域访问许可–允许以1/4页面大小对页面进行访问–16个嵌入域–64个输入指令TLB及64个输入数据TLB•8位、16位、32位的指令总线与数据总线调试与测试•集成了嵌入式内部电路仿真器•调试单元–两引脚的UART–调试信道–芯片ID寄存器•嵌入式追踪宏单元：ETM9Rev2a–中级实现–半速时钟模式–四对地址比较器–两个数据比较器–八个存储器映射解码器输入–两个计数器–一个序列发生器–一个18字节的FIFO•数字引脚通过IEEE1149.1JTAG边界扫描5AT91RM92001768B–ATARM–07-Jun-05引导程序•引导程序默认存储在ROM中•由外部存储器载入内部SRAM中运行•下载代码大小由内部SRAM大小决定•自动检测有效的应用程序•引导载入支持多数非易失性存储器–连接在SPINPCS0上的SPIDataFlash®–两线EEPROM–若器件集成了EBI，则在NCS0上提供8位并行存储器•提供支持多种通信介质的引导上传器(BootUploader)以防外部NVM上未检测到有效程序•DBGU(XModem协议)上串行通信•USB器件端口(DFU协议)嵌入式软件服务•ATPCS适用•AINSI/ISO标准C适用•在ARM/Thumb交互工作中编译•ROM进入服务•提供Tempo、Xmodem及DataFlash服务•CRC及正弦表复位控制器•提供两条复位输入线(NRST与NTRST)：•初始化用户接口寄存器(各个外设通过用户接口来定义)且：–在bootup时对信号采样–强迫处理器读取零地址空间的下条指令•初始化嵌入式ICETAP控制器存储控制器•可编程的对四主机总线仲裁处理–内部总线由ARM920T、PDC、USB主机端口与以太网MAC主机共享–每个主机优先级在0～7之间分配•地址解码器提供如下选择：–八个256-M字节外部存储器区域–四个1-M字节内部存储器区域–一个256-M字节嵌入式外设区域•引导模式选项：–非易失性引导存储器可为片内或片外的–由BMS引脚在复位时的采样值选定•异常中断状态寄存器–保存所有引起发生异常中断的源、类型及访问参数•检测器失调–对所有数据访问进行校准检测–失调时产生中止•重新映射命令–对内部SRAM提供重新映射以代替引导NVM外部总线接口•集成了三个外部存储控制器：6AT91RM92001768B–ATARM–07-Jun-05–静态存储控制器–SDRAM控制器–BurstFlash控制器•额外的支持SmartMediaTM及CompactFlashTM的逻辑•优