HBEEMPOSIIISV210实验箱的构成.docx
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HBEEMPOSIIISV210实验箱的构成
1.实验目的:
了解三星S5PV210处理器的结构及特点;掌握HBE-EMPOSIII-SV210的系统构造及特征。
2.实验内容:
对照实验箱,阅读并理解以下资料。
阅读材料:
3.HBE-EMPOSIII-SV210系统概要
3.1S5PV210处理器构造及特征
HBE-EMPOSIII-SV210基于采用ARM公司CortexTM-A8内核的三星S5PV210,是一种嵌入式教学用具。
在了解HBE-EMPOSIII-SV210的系统结构之前,我们将对S5PV210做简要说明,并简单了解一下处理器的结构及特点。
[图11]S5PV210的框图
S5PV210的框图如[图1-1]所示。
从图中可知,S5PV210由ARM内核、系统外围设备(SystemPeripheral)、多媒体(Multimedia)、存储器接口(MemoryInterface)、电源管理(PowerManagement)、连通性(Connectivity)等功能块构成。
S5PV210基于三星开发的ARMCortexTM-A8,是一种实现ARM架构V7-A的32位RISC微处理器。
它为要求低耗电、高性能的移动及普通应用提供解决方案。
此外,为提供3G和3.5G通信服务相关的优化硬件性能,S5PV210还具有64位内部总线结构。
S5PV210针对动作视频处理(MotionVideoProcessing)、显示控制及缩放(DisplayControlAndScaling)等,内置了多个功能强大的硬件加速器。
其中,MFC(MultiFormatCodec,多格式编码译码器)提供了有关MPEG-1/2/4、H.263/H.264的编码和解码,还提供了有关VC1、Divx的解码。
此外,这种硬件加速器还支持实时电视会议和模拟电视输出、HDMI接口。
.
S5PV210的特征如下。
©ARMCortexTM-A8basedCPUSubsystemwithNEON
▪32/32KBI/DCache,512KBL2Cache
▪Operatingfrequencyupto800Mhzat1.1V,1GHzat1.2V
©64-bitMulti-layerbusarchitecture
▪MSYSdomainforARMCortexTM-A8,3Dengine,MultiFormatCodecandInterruptController
©Operatingfrequencyupto200Mhzat1.1V
▪DSYSdomainmainlyforDisplayIPs(suchasLCDcontroller,Camerainterface,andTVout),andMDMA
©Operatingfrequencyupto166Mhzat1.1V
▪PSYSdomainmainlyforothersystemcomponentsuchassystemperipherals,externalmemoryinterface,periDMAs,connectivityIPs,andAudiointerfaces.
©Operatingfrequencyupto133Mhzat1.1V
▪Audiodomainforlowpoweraudioplay
©Advancedpowermanagementformobileapplications
©64KBROMforsecurebootingand128KBRAMforsecurityfunction
©8-bitITU601/656CameraInterfacesupportshorizontalsizeupto4224pixelsforscaledand8192pixelsforun-scaledresolution
©MultiFormatCodecprovidesencodinganddecodingofMPEG-4/H.263/H.264upto1080p@30fpsandcodingofMPEG-2/VC1/Divxvideoupto1080p@30fps.
©JPEGcodecsupportupto80Mpixels/s
©3DGraphicsAccelerationwithprogrammableshaderupto20Mtriangles/sand1000Mpixels/s
©2DGraphicsAccelerationupto160MPixels/s
©1/2/4/8bppPalletizedor8/16/24bppNon-PalletizedColor-TFTrecommendeduptoXGAresolution.
©TV-outandHDMIinterfacesupportforNTSCandPALmodewithimageenhancer
©MIPI-DSIandMIPI-CSIinterface
©OneAC-97audiocodecinterfaceand3-channelPCMserialaudiointerface
©3-channel24-bitI2Sinterface
©1-channelTXonlyS/PDIFinterfacesupportfordigitalaudio
©3-channelI2Cinterface
©2-channelSPIinterface
©4-channelUARTincluding3MbpsportforBluetooth2.0
©On-chipUSB2.0OTGsupportinghighspeed(480Mbps,on-chiptransceiver)
©On-chipUSB2.0Host
©AsynchronousModemInterface
©4SD/SDIO/HS-MMCinterface.
©ATA/ATAPI-6standardinterface
©24-channelDMAcontroller(8channelsforMemory-to-memoryDMA,16channelsforPeripheralDMA)
©14x8keymatrixinterface
©10-channel12-bitmultiplexedADC
©ConfigurableGPIOs
©Realtimeclock,PLL,timerwithPWMandwatchdogtimer.
©Systemtimersupportforaccurateticktimeinpowerdownmode(exceptsleepmode)
©MemorySubsystem
▪AsynchronousSRAM/ROM/NORInterfacewithx8orx16databus.
▪NANDInterfacewithx8databus
▪Muxed/DemuxedOneNANDInterfacewithx16databus.
▪LPDDR1Interfacewithx16orx32databus(266~400Mbps/pinDDR)
▪DDR2interfacewithx16orx32databus(400Mbps/pinDDR)
▪LPDDR2interface(400Mbps/pinDDR)
3.2HBE-EMPOSIII-SV210的系统构造及特征
在本节中,记述了目标板—HBE-EMPOSIII-SV210的系统构造及特征。
3.2.1系统构造
HBE-EMPOSIII-SV210以S5PV210处理器为中心,主要由CPU模块(由NANDFlashmemory、DDR2SDRAM和缓存等构成)、通过NORFlashMemory、LCD、UART、USB、Audio、Ethernet、Camera、SDCardslot等外围设备和FPGA控制的DipSwitch、DotMatrix、LEDs、CharacterLCD、OLED、7-Segment、蜂鸣器、Keypad、CMOSCamera等多种应用设备以及基板(提供通过Microcontroller控制的各种传感器)构成。
下[图1-2]显示了HBE-EMPOSIII-SV210的整体框图。
[图12]HBE-EMPOSIII-SV210整体框图
3.2.2系统特征
HBE-EMPOSIII-SV210主要由CPU模块和基板构成,将提供以下多种功能。
.
❑HBE-EMPOSIII-SV210CPUModule
▪三星S5PV210(ARMCortexTM-A8Core)
▪512MByteDDR2SDRAM:
128MByte*4ea
▪256MByteNANDFlashMemory:
256MByte*1ea
❑HBE-EMPOSIII-SV210BaseBoard(CPUConnected)
▪10/100Base-TEthernetController
▪7”TFTLCDwithTouchScreen
▪3.1MPixelCMOSCamera
▪IISAudioCodec:
Speaker,MIC&Line-In
▪USB2.0Host3PortandUSB2.0OTG1Port
▪RS232LevelUART3Port
▪TTLLevelUART4Port
▪Bluetooth
▪SD/MMCCardConnector2Port
▪CompositeVideoOut1Port
▪HDMI1Port
▪SPDIF1Port
▪5*3Keypad
▪1eaJogSwitch
▪1eaPowerOn/OffSwitch
▪2eaBootModeSwitch
❑HBE-EMPOSIII-SV210BaseBoard(FPGAConnected)
▪CharacterLCD(16*2)
▪1,3MPixelCMOSCamera
▪6Digit7-Segment
▪512KbyteSRAM*2ea
▪18,752LogicElementsFPGAEP2C20
▪7*5DotMatrix2ea
▪4*4Keypad
▪8pointDIPSwitch2ea
▪OLED
▪LED8ea
▪Buzzer
▪TactSwitch4ea
▪LightSensor
▪Temperature/HumiditySensor
3.3HBE-EMPOSIII-SV210产品构成
下<表1-1>显示了一套HBE-EMPOSIII-SV210产品中所包含的所有组件。
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<表11>HBE-EMPOSIII-SV210产品构成
项目
Feature
HBE-EMPOSIII-SV210
ByteBlaster
USB线
(MinitoAType)
LAN线
(Straight)
LAN线
(Crossover)
并行数据线
Serial线
电源线
教材及产品CD
实验设备:
PC机和HBE-EMPOSIII-SV210实验箱各一台;
实验步骤:
1、对照阅读材料,在实验箱上找到CPU模块、FPGA模块、单片机模块;
2、记录个模块主要的连接部件,主要的芯片型号;
3、
实验注意事项:
本次实验无需打开实验箱电源。
实验思考题:
1、将下面材料翻译成中文,要求表达正确,专业术语表达恰当。
(1)S5PV210的特征如下。
©ARMCortexTM-A8basedCPUSubsystemwithNEON
▪32/32KBI/DCache,512KBL2Cache
▪Operatingfrequencyupto800Mhzat1.1V,1GHzat1.2V
©64-bitMulti-layerbusarchitecture
▪MSYSdomainforARMCortexTM-A8,3Dengine,MultiFormatCodecandInterruptController
©Operatingfrequencyupto200Mhzat1.1V
▪DSYSdomainmainlyforDisplayIPs(suchasLCDcontroller,Camerainterface,andTVout),andMDMA
©Operatingfrequencyupto166Mhzat1.1V
▪PSYSdomainmainlyforothersystemcomponentsuchassystemperipherals,externalmemoryinterface,periDMAs,connectivityIPs,andAudiointerfaces.
©Operatingfrequencyupto133Mhzat1.1V
▪Audiodomainforlowpoweraudioplay
©Advancedpowermanagementformobileapplications
©64KBROMforsecurebootingand128KBRAMforsecurityfunction
©8-bitITU601/656CameraInterfacesupportshorizontalsizeupto4224pixelsforscaledand8192pixelsforun-scaledresolution
©MultiFormatCodecprovidesencodinganddecodingofMPEG-4/H.263/H.264upto1080p@30fpsandcodingofMPEG-2/VC1/Divxvideoupto1080p@30fps.
©JPEGcodecsupportupto80Mpixels/s
©3DGraphicsAccelerationwithprogrammableshaderupto20Mtriangles/sand1000Mpixels/s
©2DGraphicsAccelerationupto160MPixels/s
©1/2/4/8bppPalletizedor8/16/24bppNon-PalletizedColor-TFTrecommendeduptoXGAresolution.
©TV-outandHDMIinterfacesupportforNTSCandPALmodewithimageenhancer
©MIPI-DSIandMIPI-CSIinterface
©OneAC-97audiocodecinterfaceand3-channelPCMserialaudiointerface
©3-channel24-bitI2Sinterface
©1-channelTXonlyS/PDIFinterfacesupportfordigitalaudio
©3-channelI2Cinterface
©2-channelSPIinterface
©4-channelUARTincluding3MbpsportforBluetooth2.0
©On-chipUSB2.0OTGsupportinghighspeed(480Mbps,on-chiptransceiver)
©On-chipUSB2.0Host
©AsynchronousModemInterface
©4SD/SDIO/HS-MMCinterface.
©ATA/ATAPI-6standardinterface
©24-channelDMAcontroller(8channelsforMemory-to-memoryDMA,16channelsforPeripheralDMA)
©14x8keymatrixinterface
©10-channel12-bitmultiplexedADC
©ConfigurableGPIOs
©Realtimeclock,PLL,timerwithPWMandwatchdogtimer.
©Systemtimersupportforaccurateticktimeinpowerdownmode(exceptsleepmode)
©MemorySubsystem
▪AsynchronousSRAM/ROM/NORInterfacewithx8orx16databus.
▪NANDInterfacewithx8databus
▪Muxed/DemuxedOneNANDInterfacewithx16databus.
▪LPDDR1Interfacewithx16orx32databus(266~400Mbps/pinDDR)
▪DDR2interfacewithx16orx32databus(400Mbps/pinDDR)
▪LPDDR2interface(400Mbps/pinDDR)
(2)系统特征
❑HBE-EMPOSIII-SV210CPUModule
▪三星S5PV210(ARMCortexTM-A8Core)
▪512MByteDDR2SDRAM:
128MByte*4ea
▪256MByteNANDFlashMemory:
256MByte*1ea
❑HBE-EMPOSIII-SV210BaseBoard(CPUConnected)
▪10/100Base-TEthernetController
▪7”TFTLCDwithTouchScreen
▪3.1MPixelCMOSCamera
▪IISAudioCodec:
Speaker,MIC&Line-In
▪USB2.0Host3PortandUSB2.0OTG1Port
▪RS232LevelUART3Port
▪TTLLevelUART4Port
▪Bluetooth
▪SD/MMCCardConnector2Port
▪CompositeVideoOut1Port
▪HDMI1Port
▪SPDIF1Port
▪5*3Keypad
▪1eaJogSwitch
▪1eaPowerOn/OffSwitch
▪2eaBootModeSwitch
❑HBE-EMPOSIII-SV210BaseBoard(FPGAConnected)
▪CharacterLCD(16*2)
▪1,3MPixelCMOSCamera
▪6Digit7-Segment
▪512KbyteSRAM*2ea
▪18,752LogicElementsFPGAEP2C20
▪7*5DotMatrix2ea
▪4*4Keypad
▪8pointDIPSwitch2ea
▪OLED
▪LED8ea
▪Buzzer
▪TactSwitch4ea
▪LightSensor
▪Temperature/HumiditySensor
2、写出实验中记录的各模块主要的连接部件及主要的芯片型号,并简单描述各芯片的功能。
CPU模块–SAMSUNGS5PV210AHARMCortexTM-A8
EM-S5PV210是一款功能极其强大的高端ARMCortex-A8开发平台,其功能全面、接口丰富,完美展现了SamsuungS5PV210芯片的强大,主要面向企业用户进行产品开发过程中,对S5PV210芯片的性能评估、设计参考使用。
其丰富的外设接口及强大的性能,也成为高校、科研机构等单位的最佳科研设备。
EM-S5PV210开发板具有更高的主频和更丰富外设,能适用于对性能和处理能力有更高要求的嵌入式系统应用场合。
FPGA模块–ALTERAcyclone11EPEC20F484C8NKCBD9Y0937A
CycloneIIFPGA据称比上一代成本低30%,逻辑容量多三倍。
CycloneII器件采用了TSMC验证的90nm低K介电质工艺制造的成本优化架构,容量从4,608至68,416个逻辑单元(LE),是第一代Cyclone器件的三倍;同时,CycloneII器件具有达150个嵌入18×18乘法器,适合于实现低成本数字信号处理(DSP)应用,这些乘法器能运行至250MHz,消除了由复杂算法计算所导致的性能瓶颈,能用CycloneII器件作为FPGA协处理器;此外CycloneII器件支持最近推出的NiosII系列嵌入式处理器,在CycloneII器件中实现NiosII嵌入式处理器,能够在仅为0.35美元的逻辑上实现超过100DMIPS的性能。
单片机模块–EMPOSIII-SC1XXBASEver2.1
提供具体支持
第二题
翻译
的ARMCortexTM-A8与霓虹灯的CPU子系统
32/32KBⅠ/D缓存,512KB二级缓存
1GHz的工作频率高达800兆赫,在1.1V到1.2V
64位多层总线架构
MSYS的域名为ARMCortexTM-A8,3D引擎,多格式编解码器,中断控制器
工作频率高达200MHz在1.1V
DSYS主要用于显示IP地址域(如
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- HBEEMPOSIIISV210 实验 构成