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4.6.4 高速红外通讯接口 FICP

4.6.4 高速红外通讯接口 FICP. FICP 工作于半双工方式，可直接驱动市面上出售的符合 IrDA 规定的红外 LED 器件。 FICP 基于 4MHz IrDA 标准，使用 4PPM 调制方式，以及和专门为 IrDA 开发的串行分组协议。 PXA255 FICP 接口包括以下模块： 一个位编码 / 译码器 一个串 / 并数据转换器 一个 128 × 8 位发送 FIFO 一个 128 × 11 位接收 FIFO.

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4.6.4 高速红外通讯接口 FICP

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  1. 4.6.4 高速红外通讯接口FICP • FICP工作于半双工方式，可直接驱动市面上出售的符合IrDA规定的红外LED器件。FICP基于4MHz IrDA标准，使用4PPM调制方式，以及和专门为IrDA开发的串行分组协议。 • PXA255 FICP接口包括以下模块： • 一个位编码/译码器 • 一个串/并数据转换器 • 一个128×8位发送FIFO • 一个128×11位接收FIFO

  2. FICP与标准UART共享发送和接收数据脚（IRTXD和IRRXD），同时只能有一个接口有效。为支持各种IrDA传送器，发送和接收数据脚可分别设置为高或低有效。

  3. FICP发送/接收数据采用4PPM IrDA标准进行调制。在4PPM方式中，用一个128ns光脉冲置于四个时间段方式一次编码两位数据。这四个时间段称为片（Chip）。四个片构成一个字节。

  4. 波特率的确定 FICP的数据传输速率是由一个48MHz的时钟所决定的，采用一个6分频的PLL可以得到一个8MHz的波特率时钟用于4PPM调制数据的同步。4Mbps数据流的chip速率为2MHz，每个chip包括4个timeslot，则timeslot的速率就是8MHz。接收方对每个timeslot的采样是6次，也就是48MHz的采样频率。

  5. 数据的接收 IrDA标准中所有传送为半双工，故软件一次只应允许一个方向的传送。 在允许FICP时，接收器从接收数据脚检测输入的片。如没发现正确的引导码（Preamble）时，时间段计数器跳过一个8MHz周期。这称为搜索方式。它持续至发现正确的引导码，这指示时间段计数器达到同步。引导码可重复16次或连续表示空闲发送线。在收到16个引导码后，接收开始标志。开始标志为8个片。如开始标志错，则产生帧错，重新进入搜索方式。

  6. 在收到正确的开始标志后，每四个片编码为一个字节，写入5字节的暂时FIFO中。在暂存FIFO满，数据值一个接一个地传送至接收FIFO。帧的第一个数据字节为地址。如允许地址符合比较，则把接收到的地址与ICCR1的地址符合值进行比较。如符合或输入地址为全1，所有后继数据字节，包括地址字节，存入接收FIFO中。如不符合，不存入接收FIFO，查找下一个引导码。如不允许接收地址符合，则帧的第一个数据字节作为普通数据存放于FIFO中。在收到正确的开始标志后，每四个片编码为一个字节，写入5字节的暂时FIFO中。在暂存FIFO满，数据值一个接一个地传送至接收FIFO。帧的第一个数据字节为地址。如允许地址符合比较，则把接收到的地址与ICCR1的地址符合值进行比较。如符合或输入地址为全1，所有后继数据字节，包括地址字节，存入接收FIFO中。如不符合，不存入接收FIFO，查找下一个引导码。如不允许接收地址符合，则帧的第一个数据字节作为普通数据存放于FIFO中。

  7. 数据的发送 在每帧结束后，FICP发送一个称为串行红外传送脉冲（SIP）。每500ms至少须发一个SIP，以保证低速器件（115.2Kps或更低）不破坏高速传送。SIP模拟引起使所有低速器件在至少下一个500ms内处于总线外的起始位。在SIP周期后，连续发引导码，以向片外器件指出FICP发送器处于空闲状态。

  8. 表5-30 FICP寄存器

  9. 4.6.5 USB接口 处理器有一个通用串行总线器件控制器（UDC）。它支持16个端点（endpoint），能以12Mbs工作于半双工方式（仅为从机，不能作主机或Hub控制器）。UDC支持四种器件设置。设置1、2和3每种支持两个接口。这允许主机对物理总线结构进行动态修改。

  10. USB接口有四条线：＋5V、地、UDC+(D+)和UDC-(D-)。USB规定使用D+和D-两个脚的差分信号进行半双工数据传送 。

  11. UDC共有41个寄存器，所有的设置、请求/服务和状态报告由USB主机通过USB与UDC的通讯来控制。 UDC寄存器包括控制UDC与软件接口寄存器，中断控制寄存器、状态寄存器等。16个端点每个也都有自己的控制或状态寄存器。

  12. 4.7 多媒体通信接口 Xscale是专门是为手持式设备而设计的处理器，其具有专门的多媒体处理功能。因此多媒体通信接口也是其重要的组成部分。

  13. 4.7.1 AC’97控制器 PXA250/255的AC97控制器单元（ACUNIT）支持AC97 V2.0，也支持声音控制器连接（AC-LINK）。AC-LINK是一种用于传送数字声音、Modem、话筒输入、Codec（编码解码器）寄存器控制和状态信息的串行接口。 注：ACUNIT和I2S控制器不能同时使用。

  14. ACUNIT支持以下AC97特性： • 具有独立的立体声脉冲编码调制（PCM）输入、立体声PCM输出、Modem输出、Modem输入和单声道话筒输入通道。它们仅支持16位硬件采样。低于16位的采样由软件支持。 • 多重采样速率AC97 2.0 Codec（48KHZ或更低）。ACUNIT采样速率可以通过Codec控制进行改变。

  15. 读/写访问AC97寄存器。 • 支持第二个Codec。 • 三个接收FIFO（32位16单元）。 • 两个发送FIFO（32位16单元）。 • 不支持以下可选的AC97特性： • 双速率采样（PCM L、R&C的n+1采样）。 • 18和20位采样长度。

  16. AC97的信号线构成AC-LINK。AC-LINK是一种支持点至点的全双工同步串行互连方式。所有数字音频数据流、Modem线上的Codec数据流和所有的命令/状态信息都通过AC-LINK进行传送。AC-LINK的管脚使用GPIO来组成，必须通过软件来配置GPIO用作AC-LINK。

  17. Signal Configuration Steps • Configure SYNC and SDATA_OUT as outputs. • Configure BITCLK, SDATA_IN_0, and SDATA_IN_1 as inputs. • nACRESET is a dedicated output. It remains asserted on power-up. Complete these steps to deassert nACRESET: • a. Configure the other AC’97 signals as • previously described. • b. In the Global Control Register (GCR), Set • the GCR[COLD_RST] bit.

  18. AC-LINK数据帧由256bits组成，分为13个时隙。时隙0有16bits，称为Tag Phase。其他12个时隙称为Data Phase，长度都是20bits。Tag中有1bit表示该帧有效，12bits分别表示12个数据时隙的有效性。 数据帧从SYNC变高开始传输。AC’97的帧速率为48KHz， BITCLK为12.288MHz，两者保持同步。

  19. AC97标准双向音频数据帧

  20. ACUNIT寄存器 ACUNIT和Codec寄存器位于0x4050 0000至0x405F FFFF地址的空间。所有ACUNIT寄存器为32bits。Codec寄存器的宽度为16bits。

  21. 4.7.2 I2S控制器 I2S是一个数字立体声的协议。 Xscale的I2SC模块控制I2SLINK，这是一个低功耗、四线串行立体声接口。I2S和AC’97接口不能同时使用。

  22. I2SC支持普通的I2S以及MSB-Justified-I2S格式。通过4根（或者可选为5根）连线把控制器连接至外部的Codec上：I2SC支持普通的I2S以及MSB-Justified-I2S格式。通过4根（或者可选为5根）连线把控制器连接至外部的Codec上： • 一个位速率时钟，可使用内部或外部源。 • 一个格式（左/右）控制信号。 • 两个串行声音脚：一个输入，一个输出。 • 一个可选的系统时钟可从I2SC发至Codec。

  23. 1、SYSCLK：I2S单元的基本时钟。通过PLL可以获得大致在2MHz到12.2MHz之间的频率，是声音采样频率的256倍。1、SYSCLK：I2S单元的基本时钟。通过PLL可以获得大致在2MHz到12.2MHz之间的频率，是声音采样频率的256倍。 2、BITCLK：为SYSCLK频率的四分之一，64倍于声音采样频率。一个音频采样值由左声道和右声道信号组成，长度可以是8、16或32位。BITCLK可设置为输入或输出。 3、SYNC：它为BITCLK的64分频，为8KHZ至48KHZ信号。SYNC用于指出当前数据是左或右声道数据。 4、SDATA_IN和SDATA_OUT：用于I2SC从Codec接收/发送数据。

  24. I2SC支持的采样频率 注：对MPEG2和MPEG4应设置为48KHz采样速率。对MP3为44.1KHz。

  25. 有关寄存器

  26. 4.7.3 MMC控制器 多媒体卡（MMC）控制器的作用就是连接软件程序与MMC栈（全套存贮卡）。MMC控制器可支持MMC系统、低成本数据存贮器和通讯模块。

  27. MMC控制器的特点： • 数据传送速率可高至20Mbs。 • 一个响应FIFO。 • 两套接收数据FIFO。 • 两套发送FIFO。 • 支持两个MMC设备，可工作于MMC或SPI模式。

  28. MMC通过命令和数据线进行串行通讯，其信息传输是基于消息（Message）的协议。 包括一下令牌（token）： • 命令(Command) • 响应(Response) • 数据(Data)

  29. 命令令牌：一个6字节的命令令牌启动一次操作。命令集包含卡初始化、卡寄存器读和写、数据传送等。MMC控制器仅从MMCMD线串行发送命令令牌。命令令牌：一个6字节的命令令牌启动一次操作。命令集包含卡初始化、卡寄存器读和写、数据传送等。MMC控制器仅从MMCMD线串行发送命令令牌。

  30. 响应令牌：一个响应令牌是对命令令牌的响应。每个命令要么对应有专门响应，要么无响应。具体的响应令牌格式和预期的响应以及卡模式有关，可以参考The MultiMediaCard System Specification Version 2.1。

  31. 数据令牌：控制器和卡之间的数据传输是以8-bit块的形式进行串行传输，最高速率可以达到20Mbps。数据令牌格式要根据卡工作方式而定，有MMC数据令牌和SPI数据令牌两种格式。 。

  32. 有关寄存器

  33. 4.8 LCD控制器 Xscale的LCD控制器提供处理器与被动（DSTN）或主动（TFT）平板显示器的接口，它支持单色和多种彩色格式。另外LCD控制器还支持单屏或双屏显示 。

  34. LCD控制器特性 • 显示方式： • —单或双屏显示 • —被动单色方式，256级灰度（8位） • —被动彩色方式，65536种颜色 • —主动彩色方式有65536种颜色 • —被动8位彩色单屏显示 • —被动8位（每屏）彩色双屏显示

  35. 最好达到1024×1024像点，推荐640×480。 • 内部彩色调色板RAM256×16bits（能在每帧开始自动装入） • 像点编码数据可以为1、2、4、8或16位。 • 可程控极性翻转的AC偏置脚输出（由行计数控制） • 可程控的像点时钟，从195KHz至83MHZ（100MHZ/512至166MHZ/2）

  36. 专用双通道DMA（一个通道用于调色板和单屏，另一个通道用于双屏方式的第二个屏）专用双通道DMA（一个通道用于调色板和单屏，另一个通道用于双屏方式的第二个屏） • 可程控在每行的开始和结束插入等待状态。 • 可程控输出允许、帧时钟和行时钟的极性。 • 可程控输入和输出FIFO下溢出中断。 • 可程控帧和行时钟极性，脉冲宽度和等待技术。

  37. 在复位后，第一次允许LCD控制器时，必须如下编程所有LCD寄存器：在复位后，第一次允许LCD控制器时，必须如下编程所有LCD寄存器： 1.    置通用I/O（GPIO）脚用于LCD控制器的功能。 2.    把帧描述器和调色板描述器（如需要）写入存储器。 3.  编程所有的LCD设置寄存器，除了帧描述器地址寄存器（FDADRx）、LCD控制器设置寄存器0（LCCR0）。 4.   把调色板/帧描述器的存储器地址写入PDADRx中。写入LCCR0允许LCD控制器。

  38. 有两种禁止LCD控制器的方法：普通和快速。 1.普通禁止：推荐使用的停止LCD控制器的方式。置位LCCR0的DIS位，这时将在完成当前帧显示后，禁止LCD，并置位LCSR的LCD禁止完成位（LDD），自动清零LCCR0的允许位（ENB）。 2. 快速禁止：清零LCCR0的允许位（ENB），LCD控制器在完成现行DMA传送后立即停止LCD驱动，并置位LCSR的快速禁止位（QD）。它一般用于需立即减小系统总线传输的情况，如电池故障等。

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