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单片机与DSP中的内含CalmRISC CPU的8位单片机S3CK215及其应用
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2020-12-10
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摘要:C3CK215是韩国三星公司生产的8-bit单片机芯片,它使用CamRISC CPU作为核心,同时整合了LCD控制驱动器、放大器以及A/D、D/A转换器等功能单元。文中介绍了S3CK215的结构特点,给出了S3CK215在校音器设计中的具体应用。 关键词:CalmRISC;校音器;S3CK2151 概述S3CK215是韩国三星公司生产的一种高性能微控制器,它采用三星公司新开发的8-bit CPU╟╟CalmRISC作为核心。该芯片不仅包括有ROM、RAM、定时器、I/O接口以及中断控制单元等模块,还整合了LCD控制驱动器、放大器以及A/D、D/A转换器等非常有用的功能单元(比如LC
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单片机与单片机与DSP中的内含中的内含CalmRISC CPU的8位单片机的8位单片机
S3CK215及其应用及其应用
摘要:C3CK215是韩国三星公司生产的8-bit单片机芯片,它使用CamRISC CPU作为核心,同时整合了LCD控
制驱动器、放大器以及A/D、D/A转换器等功能单元。文中介绍了S3CK215的结构特点,给出了S3CK215在
校音器设计中的具体应用。 关键词:CalmRISC;校音器;S3CK2151 概述S3CK215是韩国三星公司生
产的一种高性能微控制器,它采用三星公司新开发的8-bit CPU╟╟CalmRISC作为核心。该芯
片不仅包括有ROM、RAM、定时器、I/O接口以及中断控制单元等模块,还整合了LCD控制驱动器、
放大器以及A/D、D/A转换器等非常有用的功能单元(比如LC
摘要:摘要:C3CK215是韩国三星公司生产的8-bit单片机芯片,它使用CamRISC CPU作为核心,同时整合了LCD控制驱动器、放
大器以及A/D、D/A转换器等功能单元。文中介绍了S3CK215的结构特点,给出了S3CK215在校音器设计中的具体应用。
关键词:关键词:CalmRISC;校音器;S3CK215
11 概述概述
S3CK215是韩国三星公司生产的一种高性能微控制器,它采用三星公司新开发的8-bit CPU╟╟Calm
RISC作为核心。该芯片不仅包括有ROM、RAM、定时器、I/O接口以及中断控制单元等模块,还整合了LCD控制
驱动器、放大器以及A/D、D/A转换器等非常有用的功能单元(比如LCD控制驱动器可以直接驱动高达120个点的L
CD显示屏)。由于这些单元拓展了该单片机的功能,因此,使用该单片机设计电路时,只需附加简单的外部电路就可以构成
一个完整的单片机系统,而且功耗低、体积小、系统可靠性高。此外,三星公司还为S3CK215的应用提供了一套有效的
开发工具和在线仿真器,从而方便了设计者基于S3CK215的软硬件设计。
本文介绍了使用S3CK215设计的校音器电路。该校音器在采集到乐器所产生的声音信号后,可计算出声音频率,同
时显示其与理想频率的偏差,然后以此作为乐器调整的依据,使之发出标准声音。
图图1
2 S3CK215介绍2 S3CK215介绍
图1是S3CK215的内部结构模块图。从图1可以看出,该单片机具有以下特点:
●使用CalmRISC作为中央处理单元;
●内含八位乘法器;
●具有深度达16级的硬件堆栈,每级宽度为16-bit;
●带有LCD驱动控制器;
●具有10-bit A/D转换器和9-bit D/A转换器;
●内含两个运算放大器。
2.1 CalmRISC处理器
CalmRISC是三星公司新开发的一种8-bit低功耗RISC微处理器,它满足哈佛体系结构,具有独立的程序
存储器和数据存储器,其指令和数据可以通过各自的路径同时进行访问。
CalmRISC的内部结构包括一个8-bit ALU、16个通用寄存器、11个专用寄存器、16级硬件堆栈以
及程序存储器地址生成单元以及数据存储器地址生成单元等。其中16个通用寄存器分为四组(Bank 0-Bank 3),
每组包括四个8-bit寄存器(R0, R1, R2, R3)。而专用寄存器包括状态寄存器、链接寄存器以及数据存储器索引
寄存器。CalmRISC中的16级硬件堆栈除了可以作为数据暂存空间外,还可以用来进行低功耗堆栈操作。
CalmRISC具有三级流水线。图2所示是Calm-RISC处理器的三级流水线示意图。对CalmRISC的操作
可采用寄存器-存储器指令集方式。操作时首先取指令(IF)并将程序计数器(PC)指向指令地址,接着将指令放入指令
寄存器(IR),然后进行指令译码和数据存储器读取(ID/MEM),同时执行指令和回写(EXE/WB),最后由A
LU来执行指令并将指令执行结果写入目标寄存器。
CalmRISC采用流水线工作的示意图如图3所示。图中,前一指令获取完毕后马上可以进行下一指令的取指操作,
而不必等到前一指令执行完毕。实际上,大多数CalmRISC指令都是单字节指令,取指操作只需一个时钟周期即可完
成;但是 “CALL”和“JP”等跳转指令是双字节指令,它们的取指操作需要两个时钟周期。
2.2 8位乘法器
S3CK215整合了一个8-bit乘法器,通过设置乘法器控制寄存器(MULCON)可支持8-bit符号数或
无符号数的乘法运算,而且只需两个时钟周期即可输出运算结果。它的组成包括操作数寄存器(MXINPMYINP)、
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