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【原創】gooogleman親自參與設計的三星Cortex A8 S5pv210 之Sate210核心板硬體使用者手冊(作

               

作者:gooogleman                                 時間:2011.09

  從2011年四月份開始籌劃設計一款S5pv210方案至今,已經有五個多月,期間還做了一個S5pv210 的專案,要不然這個S5pv210 現在應該量產成功了。這幾天都在聯絡貼片廠量產我們的S5pv210 方案,做100個左右的樣機交付給一些企業客戶測試,然後開始做一些合適的方案,根據我們這幾個月做的一個S5PV210 專案經驗,我們量產S5PV210 方案已經不是問題。           這幾天經過工作室的team成員商議,給我們的S5pv210 方案的樣機叫做Sate210板,現在核心板已經經過測試通過,現在就來介紹Sate210核心板:

一.Sate210核心板圖片(暫時用手機拍照,沒有經過PS處理,非常逼真)

 

二.Sate210核心板主要硬體組成介紹

1.三星 Cortex A8 處理器  S5PV210(1GHz)

2.512M Byte DDR2 記憶體(四片128M Byte DDR2組成)

3.1G Byte SLC nandflash(256M/512M byte SLC nandflash 經過測試都已經支援,客戶可以根據自己的需求定製)

4.整合音效卡 WM9714(相容WM9713)

5.整合100M DM9000AEP100M 以態網絡卡

6.尺寸僅為6*6cm ,可以嵌入大部分對體積要求高的嵌入式裝置

7.採用可以獨立控制的LDO電源晶片,比BGA 為0.5mm 的PMIC WM8310等有較大的貼片工藝可靠性以及成本優勢

8.核心板總引腳數為180個,可以滿足絕大部分客戶需求

9.核心板可以工作在800M/1G HZ,功耗為5V/150ma

三.Sate210核心板尺寸圖以及絲印圖

1.Sate210核心板尺寸圖(60*60mm)

2.Sate210核心板絲印圖(正面+背面)

四.核心板引腳功能介紹

1.      核心板介面功能介紹

4.1.1電源介面

 DC 5V輸入

 3.3V 產品級法拉電容供電RTC

4.1.2.顯示介面

一路HDMI高清多媒體介面

一路RGB24bit TFT LCD介面(可相容RGB18bit/RGB 16bit)

一路VGA介面(流暢執行1024*768解析度)

一路TVout 介面

4.1.3.Camera介面

一路camera介面(S5pv210包含三路攝像頭介面A/B/C,可以根據使用者定製),可以擴充套件5150等模擬攝像頭晶片編碼支援

4.1.4.使用者輸入介面

一路矩陣鍵盤介面(PORT0),支援8*8矩陣鍵盤

兩路觸控式螢幕介面,目前暫用一路,其他用作普通ADC介面

一路USBhost,可以支援USB滑鼠/鍵盤

4.1.5.音訊介面

一路輸出,支援耳機聽筒

一路輸入,支援麥克風

4.1.6.網路介面

一路,核心闆闆載DM9000網絡卡晶片

四路可以擴充套件的SDIOwifi介面

4.1.7.序列匯流排介面

三路IIC介面

兩路SPI介面

四路TTL串列埠,Uart0/Uart1/Uart3用作普通串列埠,Uart2 用作除錯串列埠,量產後Uart2 可以當做普通串列埠使用

4.1.8 USB 介面

一路USB2.0Host介面

一路USBOTG2.0 介面

4.1.9儲存介面

四路SDIO介面

4.2.1GPIO以及外部中斷介面

路外部中斷介面(XEINT1~XEINT31)可以複用做GPIO

4.2.2啟動配置引腳介面

一路可以支援SLC256M/512M/1G byte nand啟動或者uart啟動的配置介面

4.2.3PWM介面

四路PWM介面

4.2.4ADC介面

四路ADC介面

---------------------------------就先寫到這裡,睡一覺,早上起來再補充(現在時間是2011.09.29 2:30)-----------------------------

五、Sate210核心板引腳詳細介紹

1 VCC_IN5V 電源DC 5V輸入 2 VCC_IN5V 電源DC 5V輸入 3 GND 電源地 4 GND 電源地 5 XuhDP USB Host 2.0介面 6 XuhDM 7 XuhPWREN 8 XuhOVERCUR 9 GND 電源地 10 XuoDP USB OTG2.0 介面 11 XuoDM 12 XuoID 13 XuoVBUS 14 XOM5 S5pv210配置引腳OM[5] 15 XuRXD2 RXD2(COM3)接收引腳,用作除錯串列埠,不能更改 16 XuTXD2 TXD2(COM3)傳送引腳,用作除錯串列埠,不能更改 17 XuRXD3 RXD(COM4)接收引腳 18 XuTXD3 RXD(COM4)傳送引腳 19 Xi2cSDA2 IIC2 SDA引腳用於數字攝像頭/模擬攝像頭的初始化 20 Xi2cSCL2 IIC2 SCL引腳用於數字攝像頭/模擬攝像頭的初始化 21 Xi2cSDA1 IIC1 SDA引腳用於LCD介面(備用) 22 Xi2cSCL1 IIC1 SCL引腳用於LCD介面(備用) 23 Xi2cSDA0 IIC0 SDA引腳用於HDMI介面 24 Xi2cSCL0 IIC0 SDL引腳用於HDMI介面 25 VCC_RTC RTC 電源(3.3V) 26 M_RESTE S5pv210復位引腳 27 XnRSTOUT S5pv210輸出給外部裝置復位訊號的引腳 28 XuRXD0 RXD0(COM1)接收引腳 29 XuTXD0 TXD0(COM1)傳送引腳 30 XuCTSn0 COM1 請求和COM1連線的串列埠接收COM1發出的資料 31 XuRTSn0 COM1 就緒,請求和COM1連線的串列埠傳送COM1接收的資料 32 XuRXD1 RXD1(COM2)接收引腳 33 XuTXD1 TXD1(COM2)傳送引腳 34 XEINT1 外部中斷引腳(XEINT1~XEINT12) GPH0[1]  35 XEINT2 GPH0[2]  36 XEINT3 GPH0[3]  37 XEINT4 GPH0[4]  38 XEINT5 GPH0[5]  39 XEINT6 GPH0[6]  40 XEINT7 GPH0[7]  41 XEINT8 GPH1[0]  42 XEINT9 GPH1[1] 43 XEINT10 GPH1[2] 44 XEINT11 GPH1[3] 45 XEINT12 GPH1[4]

--------不知道怎麼回事,在excel 排好的順序在這裡就亂了。待續,要先去深圳貼片廠先,回來再整理剩餘的([email protected] 9:55)

六、Cortex A8 簡介

Cortex-A8處理器是ARM的第一款超標量處理器,具有提高程式碼密度和效能的技術,用於多媒體和訊號處理的NEON?技術,以及用於高效地支援預編譯和即時編譯Java及其他位元組碼語言的Jazelle®執行時間編譯目標(RCT)技術。  Cortex-A8處理器出色的執行速率和功率效率是通過新的支援並實現了高階洩露控制的ARM Artisan® Advantage-CE庫實現的。這種處理器得到了各種各樣的適用於快速系統設計的ARM技術的支援,其中包括:  RealView® DEVELOP系列軟體開發工具  RealView CREATE系列ESL工具和模型  CoreSight除錯和跟蹤技術;以及通過OpenMAX多媒體處理標準實現的軟體庫支援。  AMBA® 3 AXI高效能SoC互連ARM Cortex-A8處理器複雜的流水線架構基於雙對稱的,順序發射的,13級流水線,帶有先進的動態分支預測,可實現2.0 DMIPS/MHz。  順序,雙發射,超標量微處理器核心,13級主整數流水線  10級NEON媒體流水線 10-stage NEON media pipeline  專用的L2快取,帶有可程式設計的等待狀態  基於全域性歷史的分支預測  結合功率優化的載入儲存流水線,為功率敏感型應用提供2.0 DMIPS/MHz的速率 遵從ARMv7架構規範,其中包括:  用於實現更高的效能、能量效率和程式碼密度的Thumb-2技術  NEON訊號處理擴充套件,用於加速H.264和MP3等媒體編解碼器  Jazelle RCT Java-加速技術,用於最優化即時(JIT)編譯和動態自適應編譯(DAC),並將儲存器尺寸減小了多達3倍  TrustZone技術,用於安全交易和數字許可權管理(DRM)  整合的L2快取  使用標準編譯的ARM建立而成  64K到2MB的可配置容量  可程式設計的延遲  優化的L1快取  經過效能和功耗的優化  結合最小訪問延遲和雜湊確定方式,以便將效能最大化,將功耗最小化。  動態分支預測  通過分支目標和全域性歷史緩衝區實現  按照行業基準,達到95%的準確率。  重放機制,以實現預測失敗代價的最小化  儲存器系統  訪問L1快取導致的單週期載入使用代價  L1快取的雜湊陣列使得只有在可能需要時才會啟用儲存器。  整合的、可配置L2快取和用於資料流的NEON媒體單元之間的直連線口  Bank化的L2快取設計,每次只設計1個Bank

  支援多項與L3儲存器之間的未完成事務,以充分利用CPU。

七、S5pv210和S3c6410 的比較

1.兩者架構不同

        S5PV210屬於 ARM Cortex A8架構,S3C6410屬於ARM11 架構。S5PV210基於三星的45nm低功耗製程技術、執行頻率達1GHz的ARM Cortex A8處理器,S5PV210則主要面向平板/上網本產品。S5PV210內建3D影象引擎——PowerVR SGX540,可以很好地支援3D遊戲,另外,處理器還內建有1080p高清解碼引擎,能以30fps的幀速進行高清視訊回放/錄製。而S3C6410屬於ARM11 架構是一個比CORTEX A8第一個檔次的產品,S5pv210 和S3C6410 架構的差異就類似一個I5 一個奔騰單核,所以只要在執行比較耗資源的軟體,兩者的效能差異就會體現出來。S5pv210 擁有13級流水線,能同時執行執行13條指令,而S3c6410擁有8級流水線,能夠同時執行八條指令,比S5PV210整整少了五條,也就是說從這些關鍵特性上分析S5PV210在效能會比S3C6410強接近一半。尤其在多媒體方面,S5PV210完勝S3C6410,S5PV210 能夠流暢的跑2D/3D遊戲,S3C6410就會有畫面不流暢的現象。所以對效能要求高的產品,選擇S5PV210是非常明智的。

2.兩者介面不同

   S5pv210和S3C6410 雖然都是來自三星半導體,但是兩者介面差異很大,最大的介面差異是S5PV210 擁有HDMI介面,支援1080P高清視訊播放,而S3C6410在這個方面是沒有的,不符合現代多媒體的要求。其次是S5PV210 支援雙通道記憶體,支援mobile DDR(LPDDR1),DDR2,LPDDR2,支援更大容量更多型號的記憶體,而S3C6410僅僅支援mobile DDR(LPDDR1)等,不支援DDR2和LPDDR2,無法選用更低價格的DDR2,在這點S5PV210上又是一個比較大的優勢。還有就是S5PV210 USB host 是USB2.0標準,而S3C6410是USB1.1介面的,還有其他不少的特性,S5PV210是比S3C6410好很多的,在這裡不再贅述。總之S5PV210的介面以及效能要比S3C6410好很多,根據我的推測S5PV210 的使用者群體和普及程度會比S3C6410要好。

3.兩者使用體驗

   S5PV210和S3C6410的直接使用者體驗差別主要是從以下使用體現出來:首先是S5PV210 VGA  輕鬆可以做到1024*768 的解析度,在沒有經過任何優化的情況下流暢執行番禺一些遊戲機客戶的2D遊戲機測試軟體,同樣用S3C6410製作的OK6410/real6410開發板的VGA只能做到800*600 解析度,並且流暢性不如S5PV210(VGA1024*768)。還有S3C6410 跑android2.3 非常的卡,明顯感覺畫面跟不上人的反應速度,而S5PV210 可以流暢執行android2.3 下的環境,所以如果準備需要大解析度以及android做產品的情況下,選擇S5PV210處理器是非常合理的。