BCM2835是英国公司Broadcom生产的一款广泛应用于单片机系统,特别是Raspberry Pi初代模型的ARM Cortex-A7处理器。这款芯片包含了多种外设接口,为开发者提供了丰富的功能,使其能够构建各种嵌入式系统。BCM2835 ARM Peripherals的详细文档,如"BCM2835 ARM Peripherals" PDF数据手册,是理解和操作Raspberry Pi硬件的关键资源。
我们来看看BCM2835的主要特点。它集成了一个高性能的ARM1176JZF-S CPU核心,工作频率可达700MHz,适合处理复杂的计算任务。该处理器支持ARMv6指令集,虽然不包括最新的ARMv7和v8特性,但足以运行Linux、FreeRTOS等操作系统。
BCM2835的外设接口丰富多样,包括但不限于:
1. **GPIO(General Purpose Input/Output)**:GPIO端口允许用户自定义输入或输出信号,以控制外部设备或者读取传感器数据。BCM2835提供了54个GPIO引脚,可以通过I2C、SPI和UART等通信协议扩展更多功能。
2. **I2C(Inter-Integrated Circuit)**:这是一种多主设备总线,用于连接低速外围设备,如温度传感器、实时时钟和LCD显示器。BCM2835支持多个I2C总线,可以同时与多个设备通信。
3. **SPI(Serial Peripheral Interface)**:SPI是一种高速串行接口,常用于连接EEPROM、传感器和其他数字设备。BCM2835具有两个SPI主机接口,可以实现全双工通信。
4. **UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)**:UART用于异步串行通信,通常用于调试、连接串口设备或通过蓝牙模块通信。BCM2835内建两个UART,可以进行独立的数据传输。
5. **PCM/I2S音频接口**:这个接口用于连接音频编解码器,实现高质量的音频输出和输入。
6. **USB(Universal Serial Bus)**:BCM2835支持USB 2.0全速设备控制器,可以连接鼠标、键盘、打印机等USB设备。
7. **Ethernet MAC(Media Access Controller)**:尽管BCM2835本身不包含PHY层,但它提供了一个以太网MAC接口,可以与外部PHY芯片配合,实现网络连接。
8. **GPU(Graphics Processing Unit)**:BCM2835还包括一个强大的VideoCore IV GPU,支持OpenGL ES 2.0图形处理,可以驱动高清视频输出和2D/3D图形渲染。
9. **Camera Interface (CSI)**:这个接口可以连接MIPI CSI-2兼容的摄像头,用于图像捕获和视频录制。
10. **Analog to Digital Converter (ADC)**:虽然BCM2835的ADC功能相对有限,只有10位分辨率,但对于一些基本的模拟输入还是非常有用的。
通过深入学习"BCM2835 ARM Peripherals"的PDF数据手册,开发者可以了解这些外设的详细工作原理、配置方法以及编程接口,从而充分利用Raspberry Pi的硬件潜力,进行定制化的项目开发。例如,结合GPIO和软件库,可以创建自定义的控制系统;利用I2C和SPI接口,可以集成各种传感器和外设;通过UART,可以实现远程通信或连接调试设备。对于嵌入式系统设计者和爱好者来说,理解BCM2835的外设是至关重要的一步。
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