SWM320 系列
ARM®CortexTM-M4
32 位微处理器
SWM320 系列 MCU
数据手册
华芯微特科技有限公司
Synwit Technology Co., Ltd.
1
SWM320 系列
目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
录
概述........................................................................................................................................... 6
特性........................................................................................................................................... 6
选型指南................................................................................................................................... 8
功能方框图............................................................................................................................... 9
管脚配置................................................................................................................................. 10
5.1
LQFP64 ....................................................................................................................... 10
5.2
LQFP100 ..................................................................................................................... 11
5.3
管脚描述..................................................................................................................... 12
功能描述................................................................................................................................. 18
6.1
存储器映射................................................................................................................. 18
6.2
中断控制器................................................................................................................. 20
6.3
系统定时器................................................................................................................. 23
6.4
系统控制器................................................................................................................. 25
6.5
系统管理(SYSCON) ............................................................................................. 27
6.6
引脚功能配置(PORTCON) .................................................................................. 41
6.7
通用 I/O(GPIO) ..................................................................................................... 82
6.8
加强型定时器(TIMER) ........................................................................................ 87
6.9
看门狗定时器(WDT)............................................................................................ 94
6.10 UART 接口控制器(UART) .................................................................................. 98
6.11 I2C 总线控制器(主/从)....................................................................................... 108
6.12
串行外设接口(SPI)控制器 ............................................................................. 113
6.13
脉冲宽度调制(PWM)发生器 ......................................................................... 121
6.14
模拟数字转换器(ADC) .................................................................................. 144
6.15
直接内存存取(DMA)控制器.......................................................................... 156
6.16
局域网控制器(CAN) ...................................................................................... 161
6.17
实时时钟(RTC) ............................................................................................... 180
6.18 CRC 计算单元(CRC) .......................................................................................... 185
6.19 SRAM 控制器(SRAMC) .................................................................................... 188
6.20 NORFLASH 控制器(NORFLC) ......................................................................... 191
6.21 LCD 控制器(LCDC) ........................................................................................... 197
6.22 SDIO 接口(SDIO) ............................................................................................... 205
6.23 SDRAM 控制器(SDRAMC) ............................................................................... 223
6.24 ISP 及 FLASH 操作 ................................................................................................. 228
典型应用电路....................................................................................................................... 229
电气特性............................................................................................................................... 229
8.1
绝对最大额定值....................................................................................................... 229
8.2
DC 电气特性 ............................................................................................................ 230
8.3
AC 电气特性 ............................................................................................................ 230
8.4
模拟器件特性........................................................................................................... 231
封装信息............................................................................................................................... 232
9.1
LQFP64 ..................................................................................................................... 232
9.2
LQFP100 ................................................................................................................... 233
2
SWM320 系列
版本记录....................................................................................................................... 234
10
图目录
图
图
图
图
图
图
图
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图
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图
4-1 功能方框图 .................................................................................................................. 9
5-1 LQFP64 封装管脚配置.............................................................................................. 10
5-2 LQFP100 封装管脚配置............................................................................................ 11
6-1 时钟连接图 ................................................................................................................ 28
6-2 引脚配置结构图 ....................................................................................................... 43
6-3 功能配置结构图 ....................................................................................................... 43
6-4 定时器工作示意图 .................................................................................................... 88
6-5 计数器工作示意图 .................................................................................................... 88
6-6 级联模式工作示意图 ................................................................................................ 89
6-7 单次捕捉高电平脉冲 ................................................................................................ 90
6-8 单次捕捉低电平脉冲 ................................................................................................ 90
6-9 WDT 配置为 reset 模式波形图 ................................................................................. 94
6-10 WDT 配置为中断模式波形图 ................................................................................ 95
6-11 UART 结构图 ........................................................................................................... 98
6-12 AUTOBAUDBITS 配置图..................................................................................... 100
6-13 Break 信号不够长示意图 ...................................................................................... 101
6-14 Break 信号恰好够长示意图 .................................................................................. 102
6-15 Break 信号足够长示意图 ...................................................................................... 102
6-16 流控制硬件连接示意图 ....................................................................................... 102
6-17 I2C 通信示意图 ...................................................................................................... 108
6-18 SPI 控制器结构示意图.......................................................................................... 113
6-19 CPOL=0,CPHA=0 输出波形 .............................................................................. 114
6-20 CPOL=0,CPHA=1 输出波形 .............................................................................. 114
6-21 CPOL=1,CPHA=0 输出波形 .............................................................................. 114
6-22 CPOL=1,CPHA=1 输出波形 .............................................................................. 115
6-23 SSI 模式单次输出波形.......................................................................................... 115
6-24 SSI 模式连续输出波形.......................................................................................... 115
6-25 独立模式下初始电平配置示意图......................................................................... 121
6-26 互补模式下初始电平设置示意图........................................................................ 122
6-27 PWM 独立模式起始输出低电平示意图 .............................................................. 123
6-28 PWM 独立模式起始输出高电平示意图 .............................................................. 123
6-29 未开启死区的互补模式 ....................................................................................... 124
6-30 开启死区的互补模式 ............................................................................................ 124
6-31 中心对称模式 ........................................................................................................ 124
6-32 中心对称互补模式 ............................................................................................... 125
6-33 PWM 触发 ADC 采样示意图 ............................................................................... 126
6-34 PWM 独立模式下高电平结束中断示意图 .......................................................... 126
6-35 PWM 独立模式下新周期起始中断示意图 .......................................................... 127
6-36 PWM 中心对称模式下新周期起始中断示意图 .................................................. 127
6-37 PWM 中心对称互补模式下新周期起始中断示意图 .......................................... 128
3
SWM320 系列
图 6-38 输出屏蔽功能示意图 ............................................................................................ 128
图 6-39 PGA 说明示意图 ................................................................................................... 144
图 6-40 触发 ADC 采样示意图 .......................................................................................... 145
图 6-41 SAR ADC 多通道连续采样示意图....................................................................... 146
图 6-43 DMA 模块结构示意图 .......................................................................................... 156
图 6-43 DMA 访问外设握手时序示意图 .......................................................................... 157
图 6-45 CRC 结构框图 ....................................................................................................... 185
图 6-46 SRAMC 模块结构示意图 ..................................................................................... 188
图 6-47 SRAMC 读操作时序图 ......................................................................................... 189
图 6-48 SRAMC 写操作时序图 ......................................................................................... 190
图 6-49 NORFLC 模块结构示意图 .................................................................................... 191
图 6-50 NORFLC 读操作时序图........................................................................................ 192
图 6-51 NORFLC 写操作时序图........................................................................................ 193
图 6-52 LCDC 模块结构示意图 ......................................................................................... 197
图 6-53 LCDC 模块 MPU 接口时序图 ............................................................................... 198
图 6-54 LCDC 模块 SYNC 接口时序图 ............................................................................. 199
图 6-55 SDIO 模块结构框图 .............................................................................................. 206
图 6-56 SDIO 使用 DMA 传输示意图 ............................................................................... 208
图 6-57 SDIO 不使用 DMA 传输示意图 ........................................................................... 209
图 6-58 SDIO 同步中止传输示意图 .................................................................................. 211
图 6-59 SDIO 写周期时序图 .............................................................................................. 211
图 6-60 SDIO 读周期时序图 .............................................................................................. 212
图 6-61 SDIO 暂停/继续时序图 ......................................................................................... 212
图 6-62 SDRAMC 模块结构框图....................................................................................... 223
图 6-63 SDRAMC 写访问周期示意图............................................................................... 224
图 6-64 SDRAMC 读访问周期示意图............................................................................... 224
图 7-1 典型应用电路图 ..................................................................................................... 229
图 9-1 LQFP64 封装............................................................................................................ 232
图 9-2 LQFP100 封装.......................................................................................................... 233
表格目录
表格
表格
表格
表格
表格
表格
表格
表格
表格
表格
表格
3-1 SWM320 系列 MCU 选型表 ................................................................................... 8
6-1 存储器映射 ............................................................................................................ 18
6-2 中断编号及对应外设 ........................................................................................... 20
6-3 SRAMC 模块数据接口 ....................................................................................... 188
6-4 SRAMC 模块传输宽度 ....................................................................................... 189
6-5 NORFLC 模块数据接口...................................................................................... 192
6-6 LCDC 模块数据接口 ........................................................................................... 198
6-7 SDIO 模块数据接口 ............................................................................................ 207
6-8 SDIO 命令格式 .................................................................................................... 207
6-9 SDRAMC 模块数据接口..................................................................................... 223
8-1 绝对最大额定值 .................................................................................................. 229
4
SWM320 系列
表格 8-2 DC 电气特性( Vdd-Vss = 3.3V, Tw =25℃) ........................................................ 230
表格 8-3 内部振荡器特征值 ............................................................................................. 230
表格 8-4 SAR ADC 特征值 ................................................................................................ 231
5
SWM320 系列
1 概述
TM
R Cortex -M4 的 32 位微控制器。与传统 8051 单片机相
SWM3200 是一款基于 ARM○
比,保证了高性能、低功耗、代码密度大等优势,适用于工业控制及白色家电等诸多应用领
域。
TM
R Cortex -M4 控 制 器 , 片 上 包 含 精 度 为 百分 之 一以 内 的
SWM3200 内嵌 ARM○
20Mhz/40Mhz 及 PLL 最高 120Mhz 时钟,提供多种内置 FLASH/SRAM 大小可供选择,支
持 ISP(在系统编程)操作及 IAP(在应用编程)。外设串行总线包括 1 个 CAN 接口,多个
UART 接口、SPI 通信接口(支持主/从选择)及 I2C 接口(支持主/从选择)
。此外还包括 1
个 32 位看门狗定时器,6 组 32 位通用定时器,1 组 32 位专用脉冲宽度测量定时器,3 组(6
通道)PWM 控制模块,2 个 8 通道 12 位、1MSPS 的逐次逼近型 ADC 模块,1 个 SDIO 接
口模块,TFT-LCD 液晶驱动模块以及 RTC 实时时钟、SRAMC、SDRAMC、NORFLC 接口
控制模块,同时提供欠压检测及低电压复位功能。
2 特性
内核
32 位 ARM® Cortex™-M4 内核
24 位系统定时器
工作频率最高 125MHz
硬件单周期乘法
集成嵌套向量中断控制器(NVIC),提供最多 240 个、8 级可配置优先级的中断
通过 SWD 接口烧录
内置 LDO
供电电压范围为 2.0V 至 3.6V
片上 SRAM 存储器
128KB
片上 FLASH 存储器
256KB/512KB
支持用户定制 ISP(在系统编程)更新用户程序
串行接口
UART 模块,具有独立 8 字节 FIFO,最高支持主时钟 16 分频
SPI 模块,具有 8 字节独立 FIFO,支持 SPI、SSI 协议,支持 master/slave 模式
I2C 模块,支持 7 位、10 位地址方式,支持 master 模式
CAN 模块,支持协议 2.0A(11Bit 标识符)和 2.0B(29Bit 标识符)
PWM 控制模块
12 通道 16 位 PWM 产生器
可设置高电平结束或周期开始两种条件触发中断
具有普通、互补、中心对称等多种输出模式
支持死区控制
ADC 采用触发
定时器模块
6 路 32 位通用定时器
可做计数器使用
6
SWM320 系列
支持输入单脉冲捕获功能
32 位看门狗定时器,溢出后可配置触发中断或复位芯片
RTC 模块
使用支持自校正功能的内部 32KHz 时钟
可自由设置日期(年、月、周、日)和时间(时、分、秒)
可自由设置闹钟(周、时、分、秒)
自动识别当前设置年份是否为闰年
支持 RTC 中断从 Sleep 模式下唤醒芯片
DMA 模块
支持存储器到存储器、存储器到外设、外设到外设之间的数据搬运
SRAMC 模块
支持 8 位数据位宽和 16 位数据位宽的外部 SRAM 存储颗粒
最大支持 24 位地址线
SDRAMC 模块
支持 16Bit 位宽的 SDRAM
支持兼容 PC133 标准的 SDRAM 颗粒
支持 2MB 到 64MB 的外部 SDRAM 颗粒
NORFLC 模块
支持并行 NOR FLASH 接口
支持 8 位数据位宽和 16 位数据位宽的外部 NOR FLASH 存储颗粒
最大支持 24 位地址线
SDIO 接口模块
支持标准 SDIO 接口协议
TFT-LCD 驱动模块
支持 MPU/SYNC 两种接口的外部 LCD 扩展
支持最高分辨率 1024*768,实际分辨率可以配置
输出数据宽度 16Bit
支持横屏和竖屏模式
GPIO
最多可达 100 个 GPIO
可配置 4 种 IO 模式
上拉输入
下拉输入
推挽输出
开漏输出
灵活的中断配置
触发类型设置(边沿检测、电平检测)
触发电平设置(高电平、低电平、双电平)
模拟外设
12 位 8 通道高精度 SAR ADC
采样率高达 3M SPS
内建 7 档参考电压,最低至 100mV
支持 single、scan 两种模式
独立的结果寄存器
7
SWM320 系列
提供独立 FIFO
可由软件、PWM、TIMER 触发
支持 DMA
欠压检测(BOD)
支持欠压检测
支持欠压中断和复位选择
时钟源
20MHz/40MHz 精度可达 1%的片内时钟源
32KHz 精度可达 5‟的片内时钟源
2~32MHz 片外晶振
环境
工作温度:-40℃~105℃
保存温度:-40℃~150℃
湿度等级:MSL3
封装
LQFP64
LQFP100
其他
可定制 ISP 程序
可定制 96BIT 独立 ID
应用范围
仪器仪表
工业控制
电机驱动
白色家电
可穿戴设备
3 选型指南
表格 3-1 SWM320 系列 MCU 选型表
Part Number
Flash
SRAM
I/O
Timer
PW
WDT
RTC
M
DM
UART
A
I2
SP
CA
C
I
N
ADC
CRC
SRAMC
NORFL
LCD
C
C
SDIO
SDRAMC
LQFP64
512
128
51
7
12
1
1
8
4
2
2
1
2
1
0
0
0
0
0
LQFP100
512
128
85
7
12
1
1
8
4
2
2
1
2
1
1
1
1
1
1
8
SWM320 系列
4 功能方框图
wdt_rst
_n
PIN
RESETn
PLL
>32
使能 TIMERn+1 中断
使能 TIMERn
使能 TIMERn+1
当 TIMERn+1 中断产生时,计数周期完成。示意图如下图所示:
图 6-6 级联模式工作示意图
单脉冲捕捉
SWM3200 提供了一个用于捕捉外部脉宽的模块,可记录外部单个脉冲宽度。使用方式
如下:
指定引脚设置为 PULSE_IN 功能,设置方式见 PORTCON 章节
设定脉宽测量控制寄存器(PCTRL)HIGH 位,配置脉冲类型,支持高电平脉冲和
低电平脉冲捕捉
设置中断使能寄存器(IE)PIE 位,使能中断
使能脉宽测量控制寄存器(PCTRL)EN 位,启动捕捉功能
当指定引脚出现所配置的脉冲类型时,脉宽测量当前值寄存器(PCVAL)将记录
脉冲宽度,记录单位为 TIMER 模块使用时钟频率。记录完成后,产生中断,捕捉
模块停止工作
进入中断,读取脉宽测量当前值寄存器(PCVAL)
,获取脉冲宽度
89
SWM320 系列
如需继续测量,需要重新使能脉宽测量控制寄存器(PCTRL)EN 位
捕捉高电平示意图如下图所示:
图 6-7 单次捕捉高电平脉冲
捕捉低电平示意图如下图所示:
图 6-8 单次捕捉低电平脉冲
中断
6 路 TIMER 共用一个中断源,通过中断使能寄存器 IE 进行各 TIMER 中断使能。通过
中断状态寄存器 IF 进行中断查询及清除。当需要多个 TIMER 共同工作时,可在 TIMER 中
断进入后根据所需优先级,查询中断状态寄存器 IF,同时较早清除中断,以便中断嵌套。
90
SWM320 系列
6.8.3 寄存器映射
TIMER
BASE:0x40017000
名称
偏移量
类型
LDVAL0
0x00
R/W
CVAL0
0x04
RO
CTRL0
0x08
R/W
LDVAL1
0x0C
R/W
CVAL1
0x10
RO
CTRL1
0x14
R/W
LDVAL2
0x18
R/W
CVAL2
0x1C
RO
CTRL2
0x20
R/W
复位值
0xFFFFFF
FF
0xFFFFFF
FF
0x00
0xFFFFFF
FF
0xFFFFFF
FF
0x00
0xFFFFFF
FF
0xFFFFFF
FF
0x00
0xFFFFFF
描述
Timer0 装载值寄存器
Timer0 当前计数值寄存器
Timer0 控制寄存器
Timer1 装载值寄存器
Timer1 当前计数值寄存器
Timer1 控制寄存器
Timer2 装载值寄存器
Timer2 当前计数值寄存器
Timer2 控制寄存器
Timer3 装载值寄存器
LDVAL3
0x24
R/W
CVAL3
0x28
RO
CTRL3
0x2C
R/W
LDVAL4
0x30
R/W
CVAL4
0x34
RO
CTRL4
0x38
R/W
LDVAL5
0x3C
R/W
CVAL5
0x40
RO
CTRL5
0x44
R/W
0x00
Timer5 控制寄存器
PCTRL
0x60
R/W
0
脉宽测量控制寄存器
PCVAL
0x64
RO
0
脉宽测量当前值寄存器
INTEN
0x70
R/W
0
中断使能寄存器
INTST
0x74
R/W,W1C
0
中断状态寄存器
HALT
0x78
R/W
0
停止计数控制寄存器
FF
0xFFFFFF
FF
0x00
0xFFFFFF
FF
0xFFFFFF
FF
0x00
0xFFFFFF
FF
0xFFFFFF
FF
91
Timer3 当前计数值寄存器
Timer3 控制寄存器
Timer4 装载值寄存器
Timer4 当前计数值寄存器
Timer4 控制寄存器
Timer5 装载值寄存器
Timer5 当前计数值寄存器
SWM320 系列
6.8.4 寄存器描述
装载值寄存器 LDVALx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR:0x40017000+0xC*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:0
LDVALx
RW
0xFFFFFF
描述
定时器通道 x 的起始值
当前值寄存器 CVALx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR:0x40017004+0xC*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:0
CVALx
RO
0xFFFFFF
描述
定时器通道 x 的计数当前值
控制寄存器 CTRLx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR:0x40017008+0xC*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:3
REVERSED
—
—
2
CASCADEx
R/W
0
1
CLKSRCx
R/W
0
0
ENx
R/W
0
保留
TIMER 级联使能位
1:使能。当 x=0 时,这一位为保留位。当 x>0
时,如果这一位为 1,则通道 x 的计数时钟为
通道 x-1 的进位信号
0:禁能
控制定时器通道 x 的计数时钟
1:选择外部计数时钟触发计数(频率必须低
于内部时钟)
0:选择内部时钟触发计数
定时器通道 x 使能
0:不使能
1:使能,从设置值开始递减计数
脉宽测量控制寄存器 PCTRL
ADDR:0x40017060
位域
名称
类型
复位值
描述
31:3
REVERSED
—
—
2
CLKSRC
R/W
0
1
HIGH
R/W
0
0
EN
R/W
0
保留
控制脉宽测量计数器的计数时钟
1:选择外部计数时钟触发计数(频率必须低
于内部时钟)
0:选择内部时钟触发计数
控制脉宽测量的极性
1:测量高电平长度
0:测量低电平长度
开始测量脉宽,测量结束后自动清零
1:开始测量
0:停止测量
92
SWM320 系列
脉宽测量当前值寄存器 PCVAL
ADDR:0x40017064
位域
名称
类型
复位值
31:0
PCVL
RO
0
描述
当前脉宽测量计数器的值
中断使能寄存器 IE
ADDR:0x40017070
位域
名称
类型
复位值
31:17
REVERSED
—
—
16
PIE
R/W
0
15:6
REVERSED
—
—
5:0
IEx
R/W
0
描述
保留
脉宽测量计数器中断使能
1:使能
0:不使能
保留
控制定时器通道 x 的中断使能。Bit0 对应通
道 0,Bit5 对应通道 5
1:使能
0:不使能
中断状态寄存器 IF
ADDR:0x40017074
位域
名称
类型
复位值
31:17
REVERSED
—
—
16
PIF
R/W,
W1C
0
15:6
REVERSED
—
—
5:0
IFx
R,
W1C
0
描述
保留
脉宽测量计数器的中断状态,写 1 清除
1:中断已发生
0:中断未发生
保留
控制定时器通道 x 的中断使能。Bit0 对应通
道 0,Bit5 对应通道 5,写 1 清零
1:中断已发生
0:中断未发生
停止计数控制寄存器 HALT
ADDR:0x40017078
位域
名称
类型
复位值
描述
31:6
REVERSED
—
—
5:0
HALTx
R/W
0
保留
控制定时器通道 x 的计数停止。Bit0 对应通
道 0,Bit5 对应通道 5
1:计数停止,此时计数器的计数值停止在当
前值
0:正常计数
93
SWM320 系列
6.9 看门狗定时器(WDT)
6.9.1 特性
产生计数器溢出复位信号,复位信号使能可配置
具有 32 位计数位宽,可灵活配置宽范围的溢出周期
具有中断功能
6.9.2 功能
看门狗定时器(WDT)主要用于控制程序流程正确。SWM3200 系列所有型号 WDT 操
作均相同。使用前需使能对应 WDT 模块时钟。
看门狗定时器(WDT)主要用于控制程序流程正确,在程序流长时间未按既定流程执
行指定程序的情况下复位芯片。配置方式如下:
配置初值寄存器 LOAD,设置计数值,该值以系统时钟为单位递减
配置控制寄存器 CR 中 RSTEN 位,设置递减至 0 时产生中断或产生复位
将控制寄存器 CR 中 EN 位置 1,使能 WDT 模块
程序执行过程中通过向 FEED 寄存器写入 0x55 喂狗,重启计数
若当 VALUE 寄存器减至 0,依然未执行喂狗操作,则根据 CR 寄存器设置,产生
中断或复位信号
复位模式
控制寄存器 CR 中 RSTEN 位配置为 1 时,使能后波形如图 E-1 所示,其中,T_load 为
LOAD 寄存器配置值。
图 6-9 WDT 配置为 reset 模式波形图
中断模式
控制寄存器 CR 中 RSTEN 位配置为 0 时,使能后波形如图 E-2 所示,其中,T_load 为
LOAD 寄存器配置值。中断产生后,通过 IF 寄存器进行清除。
94
SWM320 系列
图 6-10 WDT 配置为中断模式波形图
95
SWM320 系列
6.9.3 寄存器映射
WDT
BASE:0x40019000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
LOAD
0x00
R/W
0x00
WDT 初值寄存器
VALUE
0x04
R/W
0x00
WDT 当前计数值寄存器
CR
0x08
R/W
0x00
WDT 控制寄存器
IF
0x0C
R/W
0x00
WDT 中断状态寄存器
FEED
0x10
W
0x00
WDT 重启计数器寄存器
6.9.4 寄存器描述
WDT 初值寄存器 LOAD
ADDR: 0x40019000
位域
31:0
名称
LOAD
类型
R/W
复位值
描述
0
WDT 计数器的初始值
WDT 启动时,计数器自动装载 LOAD
值,开始递减计数,计到 0 时,将 LOAD
寄存器中的值再次装载到计数器中继
续计数
LOAD 值为 0 时,启动 WDT 计数将开
始计数,再次计数到 0 时,产生中断
WDT 启动后设置 LOAD 寄存器无效
描述
WDT 当前值寄存器 VALUE
ADDR: 0x40019004
位域
名称
类型
复位值
31:0
VALUE
R/W
0
只读,返回计数器的当前计数值
WDT 控制寄存器 CR
ADDR: 0x40019008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:2
REVERSED
—
—
保留
1
0
RSTEN
EN
R/W
R/W
0
WDT 复位使能位
1:复位使能
0:复位禁能
0
WDT 启动位
1:启动 WDT 计数
0:停止计数
WDT 中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x4001900C
96
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
描述
31:1
REVERSED
—
—
保留
0
IF
R/W0C
0
WDT 中断位,高有效
硬件置位,写 0 清除,写 1 无效
WDT 重启寄存器 FEED
ADDR: 0x40019010
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
保留
0
看门狗重启计数器寄存器
当向该寄存器写入 8’h55 后会重启看门
狗计数器(喂狗操作)
7:0
FEED
W
97
描述
SWM320 系列
6.10 UART 接口控制器(UART)
6.10.1 特性
支持标准的 UART 协议
支持全双工模式
支持波特率可配置
支持 8 位/9 位数据格式选择
可配置的奇偶校验位
支持 1 位/2 位停止位选择
支持波特率自动调整
深度为 9 字节的发送和接收 FIFO
支持 break 操作自动检测
支持接收超时中断
支持 LIN 模式
支持自动流控功能
6.10.2 功能
不同型号具备 UART 数量可能不同。使用前需使能对应 UART 模块时钟。
UART 模块支持波特率配置,
最高速度可达到模块时钟 16 分频。具备深度为 9 的 FIFO,
同时提供了多种中断供选择。
结构图如下图所示。
APB_BUS
UART Interrupt
Status&Control
Status&Control
RX_FIFO
FIFO & Line
Control and Status
Register
TX_FIFO
RX Shift Register
MODEM
Control and Status
Register
TX Shift Register
Baud Out
Interrupt
Control & Status
Baud Out
Baud Rate Generator
RXD
TXD
UART_CLK
图 6-11 UART 结构图
98
SWM320 系列
每个模块功能详细描述如下:
TX_FIFO
发送口带有一个 8 字节的 FIFO 缓冲区以减少 CPU 中断的频率
RX_FIFO
接收口带有一个 8 字节的 FIFO 缓冲区以减少 CPU 中断的频率
TX_Shift_Register(发送移位寄存器)
该模块用于控制把并行数据串行输出
RX_Shift_Register(接收移位寄存器)
该模块用于控制把串行数据并行输入
Baud Rate Generator(波特率发生器)
通过把输入的时钟分频后得到期望的波特率,详情参考波特率公式
Interrupt Control and Status Register(中断控制和状态寄存器)
用于使能或关闭相应中断,并提供给用户中断状态
数据格式及波特率配置
数据位
可以通过向 CTRL 寄存器的 NINEBIT 位写 1,选择支持 9 位数据模式。该位默认为 0,
即 8 位数据模式
奇偶校验位
向 CTRL 寄存器 PAREN 位写 1 使能奇偶校验,PARMD 位选择奇偶校验模式,分
别有奇校验、偶校验、常 1、 常 0 等四种校验格式,根据需求可以灵活选择配置具体看下
表:
校验类型
CTRL[21]
CTRL[20]
CTRL[19]
无校验
x
x
0
奇校验
0
0
1
偶校验
0
1
1
校验位常为 1
1
0
1
校验位常为 0
1
1
1
停止位
停止位位数默认为 1 位,可通过向 CTRL 寄存器 STOP2b 位写 1 选择停止位位数为 2
位。
使能波特率配置后,对波特率寄存器(BAUD)BIT[13:0]写入特定值,配置波特率。配
置方式如下:
目标波特率 = 系统主时钟 / (16 * (BAUD + 1))
波特率配置完成后,需将控制及状态寄存器(CTRL)BIT[13]置 1,使波特率配置生效。
99
SWM320 系列
此外,AUTOBAUDEN 置 1 可以打开波特率自动调节功能。根据所接收到的数据通过
AUTOBAUDBITS 来设置检测的时间长度。如下图所示:
图 6-12 AUTOBAUDBITS 配置图
当 n=00 时,bit0 为高电平,此时向 AUTOBAUDBITS 写 00,设置为 1 位长度;
当 n=01 时,bit0 为低电平,bit1 为高电平,此时向 AUTOBAUDBITS 写 01,设置为 2
位长度;
当 n=10 时,bit0~bit2 为低电平,bit3 为高电平,此时向 AUTOBAUDBITS 写 10,设置
为 4 位长度;
当 n=11 时,bit0~bit6 为低电平,bit7 为高电平,此时向 AUTOBAUDBITS 写 11,设置
为 8 位长度;
FIFO 及中断设置
UART 模块包含深度为 9 的接收 fifo 及发送 fifo,同时提供了与 fifo 相配合的状态位中
断,供操作中使用。使用方式如下:
通过 FIFO 寄存器配置中断触发条件,并获取 fifo 内部数据数量
BIT[27:24] TXTHR 位发送 FIFO 阈值设置,当 TXFIFO 中数据量小于等于写
入值时,触发中断,当配置为 0 且使能中断时,UART 使能后即触发发送中断
BIT[19:16]RXTHR 位接收 FIFO 阈值设置,当 RXFIFO 中数据量大于等于写
入值时,触发中断,当配置为 0 且使能中断时,UART 使能后接收到 1 个数据
值即触发接收中断
通过控制及状态寄存器(CTRL)RXIE 位(BIT[4])及 TXIE 位(BIT[2]),使能
fifo 中断
通过查询波特率寄存器(BAUD)BIT[20:19]获取 fifo 状态
数据发送及接收
将控制及状态寄存器(CTRL)EN 位置 1 后,对应 UART 模块使能
对于发送操作:
向 DATA 寄存器写入数据,数据发送至 UART_TX 线
通过读取 CTRL 寄存器 TXIDLE 位状态,获取当前发送状态
可通过读取 BAUD 寄存器 TXD 位,获取当前 TX 线实时状态
对于接收操作
通过判断 DATA 寄存器中 VAILD 位,判断是否接收到有效数据
读取 DATA 寄存器,可获得 UART_RX 线接收的数据
100
SWM320 系列
可通过读取 BAUD 寄存器 RXD 位,获取当前 RX 线实时状态
可通过设置 CTRL 寄存器 TOTIME 位及 TOIE 位,使能接收超时中断。使能后,
当接收相邻两个数据间隔时长超过设置时长时,将触发中断
LIN Fram
当使用 LIN Fram 时,可通过 LINCTRL 寄存器进行相关设置。
发送操作:
与正常的 UART 发送相比,选用 LIN Fram 发送时,除了上述操作步骤外,还需:
通过 CTRL 寄存器将 GENBRK 位置 1,拉低 TX 线。该位保持为 1 时,TX 将持续
保持低电平,直至该位清除
通过 LINCTRL 寄存器将 LINGENBRKEN 位置 1,使能 Break 信号发送完成中断
通过 LINCTRL 寄存器将 LINGENBRK 位置 1,发送 Break 信号至总线
Break 信号发送完成后,中断产生,LINCTRL 寄存器 LINGENBRKST 位置 1。可
通过读此寄存器判断是否发送完成
注意:发送 BREAK 信号时,向 DATA 寄存器写入数据,数据同样会执行发送操作,但
数据电平不会体现到 TX 线上,除非发送数据期间清除 CTRL 寄存器 GENBRK 位。
接收操作:
与正常的 UART 接收相比,选用 LIN Fram 接收时,除了上述操作步骤外,还需:
通过 LINCTRL 寄存器将 LINBRKEN 位置 1,使能检测到 Break 信号中断
设置 CTRL 寄存器 BRKIE 位及 BRKDET 位,当 RX 线接收到 Break 信号时,将触
发中断
检测到 Break 信号并产生中断后,LINCTRL 寄存器 LINBRKST 位置 1。可通过读
此寄存器判断是否检测到 Break 信号
当 Break 信号不够长时,丢弃 Break,LINBRKST 不置 1,如下图所示:
图 6-13 Break 信号不够长示意图
当 Break 信号恰好够长时,检测到 Break,LINBRKST 置 1,如下图所示:
101
SWM320 系列
图 6-14 Break 信号恰好够长示意图
当 Break 信号足够长时,等接收线上收到高电平后,检测到 Break,LINBRKST 置 1,
如下图所示:
图 6-15 Break 信号足够长示意图
硬件流控
硬件流控(RTS/CTS)制主要功能为防止串口传输时出现丢失数据的现象,使用流控制
功能时需将通信两端的 RTS 和 CTS 对应相连,通过 RTS 和 CTS 可以控制两个串口设备间
的串行数据流,硬件连接如下图所示:
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
图 6-16 流控制硬件连接示意图
RTS 流控制
RTS 为输出信号,通过 FCCTRL 寄存器使能该信号并设置有效极性(高电平/低电平)
以及触发阈值,当 RTS 为有效电平时表示可以接收数据,当接收数据达到所设置的阈值时,
RTS 无效。
CTS 流控制
CTS 为输入信号,通过 FCCTRL 寄存器使能该信号并设置有效极性(高电平/低电平),
当 RTS 为有效电平时表示可以发送数据。
102
SWM320 系列
6.10.3 寄存器映射
BASE: 0x40020000+0x1000*n(n=0~3,n 为端口值)
UARTn
名称
偏移量
类型
复位值
描述
DATA
0x00
R/W
0
UART 数据寄存器
CTRL
0x04
R/W
1
UART 控制及状态寄存器
BAUD
0x08
R/W
0x184000
UART 波特率控制寄存器
FIFO
0x0C
R/W
0
UART 数据队列寄存器
LINCTRL
0x10
R/W
0
LIN Frame 控制寄存器
FCCTRL
0x14
R/W
0
自动流控控制寄存器
6.10.4 寄存器描述
数据接口寄存器 DATA
ADDR:0x40020000+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:9
REVERSED
—
—
10
PARERR
RO
0
9
VALID
RO
0
8:0
DATA
R/W
0
保留
当前读回的的数据是否存在校验错误
1:存在
0:不存在
数据有效位
当 DATA 字段有有效的接收数据时,该位为 1,为
0 时无效
UART 数据位
读操作,返回缓存中接收到的数据
写操作,将待发送的数据写入缓存中
控制及状态寄存器 CTRL
ADDR:0x40020004+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:24
TOTIME
R/W
0
23:22
STOPMD
R/W
0
21:20
PARMD
R/W
0
描述
接收数据超时中断的触发条件
TimeOut 时长 = TOTIME*10/BAUDRAUD 秒
停止位模式
00:1 位
01:2 位
1x:保留
奇偶校验位模式
00:奇校验
01:偶校验
10:常 1
11:常 0
103
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
描述
奇偶校验位使能位
1:使能
0:不使能
数据位模式
1:9 位数据位
0:8 位数据位
该位为 0 表示 UART 正常发送数据,
使用 LIN Fram
发送时需要将该位置为 1,以拉低 UART_TX 管脚
Break 中断使能:
1:使能
0:不使能
Break 检测标志位
1:接收到 Break
0:没有接收到 Break
接收数据超时中断使能
1:使能
0:不使能
19
PAREN
R/W
0
18
NINEBIT
R/W
0
17
GENBRK
R/W
0
16
BRKIE
R/W
0
15
BRKDET
R/W
1C
0
14
TOIE
R/W
0
13
FLEXBAUD
EN
R/W
0
使用 UART 前,需要将此位配置为 1
12:11
REVERSED
—
—
保留
10
LOOP
R/W
0
9
EN
R/W
0
8:7
REVERSED
—
—
6
TXDONEIE
R/W
0
5
RXOV
W1C
0
4
RXIE
R/W
0
3
RXNE
RO
0
回环测试模式使能位(从 TX 线发送出去的数据,
在自身 RX 线上可以收到,从而测试硬件是否正常
工作)
1:使能
0:不使能
UART 模块使能位
1:使能
0:不使能
保留
发送完成中断使能位
1:使能
0:不使能
接收端 FIFO 溢出标志位
1:接收 FIFO 溢出
0:接收 FIFO 没有溢出
接收端 FIFO 中断使能位
1:接收 FIFO 达到预定的数量时产生中断
0:接收 FIFO 达到预定的数量时不产生中断
接收端 FIFO 非空标志位
1:非空
0:空
104
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
2
TXIE
R/W
0
1
TXF
RO
0
0
TXIDLE
RO
0
描述
发送端 FIFO 中断使能位
1:当发送 FIFO 内的数据少于预定的数量时产生
中断
0:当发送 FIFO 内的数据少于预定的数量时不产
生中断
发送端 FIFO 满标志位
1:发送 FIFO 内的数据满
0:发送 FIFO 内的数据不满
发送线空闲标志位
1:发送线空闲
0:发送线忙,正在发送数据
波特率寄存器 BAUD
ADDR:0x40020008+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:28
REVERSED
—
—
保留
27
TXDONEIR
Q
RO
0
发送完成中断状态位
1:中断已产生
0:中断未产生
26
OVST
R,W
1C
0
自动调节波特率失败时该位自动置 1
25:24
AUTOBAU
DBITS
R/W
0
23
AUTOBAU
DEN
R/W,
AC
0
22
RXIF
RO
0
21
TOIF
RO
0
20
TXTHRF
RO
0
19
RXTHRF
RO
0
18
BRKIF
RO
0
17
TXIF
RO
0
16
RXTOIF
RO
0
15
RXD
RO
0
描述
自动调节波特率时,检测的时间长度
00:1 位长度
01:2 位长度
10:4 位长度
11:8 位长度
波特率自动调节功能
1:使能
0:不使能
接收端 FIFO 中断状态位
1:中断已产生
0:中断未产生
接收数据超时中断状态位
1:中断已产生
0:中断未产生
当发送 FIFO 达到预定数量时,该位为 1
当接收 FIFO 达到预定数量时,该位为 1
当接收到 BREAK 字符时,如果使能 Break 中断,
则该位置 1,通过 CTRL 寄存器 BRKDET 位清除
发送端 FIFO 中断状态位
1:中断已产生
0:中断未产生
当 RXIF 或 RXTOIRQ 为 1 时,该位为 1
直接读取接收线状态
1:高电平
0:低电平
105
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
14
TXD
RO
0
13:0
BAUD
R/W
0
描述
直接读取发送线状态
1:高电平
0:低电平
UART 工作波特率控制
设置波特率方式为:波特率= F/(16*(BAUD+1))
FIFO 寄存器
ADDR:0x4002000C+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:28
REVERSED
—
—
保留
27:24
TXTHR
R/W
0
设置发送 FIFO 中断(TXIF)阈值
23:20
REVERSED
—
—
保留
19:16
RXTHR
R/W
0
设置接收 FIFO 中断(RXIF)阈值
15:12
REVERSED
—
—
保留
11:8
TXLVL
R/W
0
发送 FIFO 中实际数据数量
7:4
REVERSED
—
—
保留
3:0
RXLVL
R/W
0
接收 FIFO 中实际数据数量
LINCTRL 寄存器
ADDR:0x40020010+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
保留
4
LINGENBR
K
R/W,
AC
0
该位写 1 发送 LIN Break,发送完成自动清零
3
LINGENBR
KST
R/W
0
LIN Break 发送完成中断状态
1:中断已产生
0:中断未产生
2
LINGENBR
KEN
R/W
0
发送 LIN Break 完成中断的使能
1:使能
0:不使能
1
LINBRKST
RO
0
检测到 LIN Break 中断状态
1:中断已产生
0:中断未产生
0
检测到 LIN Break 中断的使能
1:使能
0:不使能
0
LINBRKEN
R/W
描述
FCCTRL 寄存器
ADDR:0x40020014+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:9
REVERSED
—
—
保留
8
RTS
RO
0
RTS 的当前状态
1:高电平
106
SWM320 系列
0:低电平
7
6:4
3
2
1
0
CTS
RTSTH
RTSPOL
CTSPOL
RTSEN
CTSEN
RO
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
CTS 的当前状态
1:高电平
0:低电平
0
RTS 流控的触发阈值
000:触发阈值为 1Byte
001:触发阈值为 2Byte
010:触发阈值为 4Byte
011:触发阈值为 6Byte
0
RTS 信号的极性
1:高有效,RTS 输出高表示可以接收数据
0:低有效,RTS 输出低表示可以接收数据
0
CTS 信号的极性
1:高有效,CTS 输入为高表示可以发送数据
0:低有效,CTS 输入为低表示可以发送数据
0
RTS 流控使能
1:使能
0:不使能
0
CTS 流控使能
1:使能
0:不使能
107
SWM320 系列
6.11 I2C 总线控制器
6.11.1 特性
支持主机模式
支持 7 位或 10 位地址
波特率可配置
支持中断功能
6.11.2 功能
不同型号 I2C 模块数量可能不同。使用前需使能对应 I2C 模块时钟。
基本操作
总线设置
I2C 总线采用串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)传输数据。I2C 总线的设备端口为开
漏输出,所以必须在接口外接上拉电阻。
数据在主从设备之间通过 SCL 时钟信号在 SDA 数据线上逐字节同步传输。每一个 SCL
时钟脉冲发送一位数据,高位在前。每发送一个字节的数据产生一个应答信号。在时钟线
SCL 高电平期间对数据的每一位进行采样。数据线 SDA 在时钟线 SCL 为低改变,在时钟线
SCL 为高电平时必须保持稳定。
协议介绍
通常情况下,一个标准的通信包含四个部分:
(1)开始信号
(2)从机地址
(3)数据传输
(4)停止信号
如下图所示
图 6-17 I2C 通信示意图
起始位发送
当总线空闲时,表示没有主机设备占用总线(SCL 和 SDA 都保持高电平),主机可以
通过发送一个起始信号启动传输。启动信号,通常被称为 S 位。SCL 为高电平时,SDA 由
高电平向低电平跳变。启动信号表示开始新的数据传输。
108
SWM320 系列
重新启动是没有先产生一个停止信号的启动信号。主机使用此方法与另一个从机或者在
不释放总线的情况下与相同的从机改变数据传输方向(例如从写入设备到写入设备的转换)
。
当命令寄存器的 STA 位被置位,同时 RD 或者 WR 位被置位时,系统核心产生一个启
动信号。根据 SCLK 的当前的不同状态,生成启动信号或重复启动信号。
地址发送
在开始信号后,由主机传输的第一个字节数据是从机地址。包含 7 位的从设备地址和 1
位的 RW 指示位。RW 指示位信号表示与从机的数据传输方向。在系统中的从机不可以具有
相同的地址。只有从机地址和主机发送的地址匹配时才能产生一个应答位(在第九个时钟周
期拉低 SDA)进行响应。对于 10 位从机地址,模块通过产生两个从机地址支持。
发送从机地址为一次写操作,在传输寄存器中保存从机地址并对 WR 位置位,从机地
址将被发送到总线上。
数据发送
一旦成功取得了从机地址,主机就可以通过 R/W 位控制逐字节的发送数据。每传输一
个字节都需要在第九个时钟周期产生一个应答位。
如果从机信号无效,主机可以生成一个停止信号中止数据传输或生成重复启动的信号并
开始一个新的传输周期。如果从机返回一个 NACK 信号,主机就会产生一个停止信号放弃
数据传输,或者产生一个重新启动信号开始一个新的传输周期。
如果主机作为接收设备,没有应答从机,从机就会释放 SDA,主机产生停止信号或者
重新启动信号。
向从机写入数据,需把将要发送的数据存入传输寄存器中并设置 WR 位。从从机中读
取数据,需设置 RD 位。在数据传输过程中系统核心设置 TIP 提示标志,指示传输正在进行。
当传输完成后 TIP 提示标志会自动清除。当中断使能时,中断标志位 IF 被置位,并产生中
断。当中断标志位 IF 被置位后,接收寄存器收到有效数据。当 TIP 提示标志复位后,用户
可以发出新的写入或读取命令。
停止位发送
主机可以通过生成一个停止信号终止通信。停止信号通常被称为 P 位,被定义为 SCL
为高电平时,SDA 由低电平向高电平跳变。
初始化
I2C 模块提供了 MASTER 模式,基本操作及配置流程如下
配置 PORTCON 模块中端口对应 PORTx_FUMUX 寄存器,将指定引脚配置为 I2C
功能
配置 PORTCON 模块中端口对应 PORTx_SEL 寄存器,将指定引脚切换为功能复用
配置 PORTCON 模块中端口对应 PULLU_x 上拉使能寄存器,使能端口内部上拉电
阻(也可使用外部上拉电阻)
配置 PORTCON 模块中端口对应 INEN_x 输入使能寄存器,使能 I2C 数据线输入功
能
109
SWM320 系列
置 CTRL 寄存器的 EN 位为 0,关闭 I2C 模块,确保配置寄存器过程中模块未工作
配置 CLKDIV 寄存器的 CLKDIV 位,设置 I2C 传输速度,计算公式见寄存器描述
配置 MSTCMD 寄存器的 IF 位为 1,使能 I2C 中断前确保中断标志位为清除状态
配置 CTRL 寄存器的 MSTIE 位为 1,使能 I2C 中断
配置 CTRL 寄存器的 EN 位为 1,打开 I2C 模块
发送模式
I2C 作为主机向从机发送数据操作流程如下:
主机发送从机器件地址:
将从机的 7 位器件地址写入 MSTDAT 寄存器的 DATA 位,
高 7 位为器件地址,最后一位为 0
置 MSTCMD 寄存器 STA 位和 WR 位为 1,发送起始信号和写命令
发送数据:将需要往从机发送的数据写入 MSTDAT 寄存器 DATA 位,同时置
MSTCMD 寄存器 WR 位为 1。数据发送完成后,MSTCMD 寄存器的 TIP 位变为 0,
可通过查询该位确认发送完成。从机成功接收到数据,后向主机返回 ACK,主机
接收到 ACK 后,MSTCMD 寄存器的 STA 位变为 0
主机按上步骤可重复发送数据,数据发送完成后置 MSTCMD 寄存器 STO 位为 1,
则总线发送 STOP 信号,停止写入数据
接收模式
I2C 作为主机从从机读取数据操作流程如下(以 EEPROM 流程为例)
:
主机发送从机器件地址:把从机的 7 位器件地址给 MSTDAT 寄存器的 DATA 位,
高 7 位为器件地址,最后一位为 0
置 MSTCMD 寄存器 STA 位和 WR 位为 1,发送起始信号和写命令
主机发送读取数据的地址:把读取数据的地址写入 MSTDAT 寄存器 DATA 位,同
时置 MSTCMD 寄存器 WR 位为 1
主机再次发送从机器件地址:将从机的 7 位器件地址写入 MSTDAT 寄存器的 DATA
位,高 7 位为器件地址,最后一位为 1
置 MSTCMD 寄存器 WR 位为 1,启动写命令,DATA 中地址数据发送至总线
读取数据:向从机发送读取命令,置 MSTCMD 寄存器 RD 位为 1。数据传输完成
后 MSTCMD 寄存器的 TIP 位变为 0,主机可通过读取 MSTDAT 寄存器的 DATA
位来读取从机数据
主机按上述步骤可重复读取数据,当最后一个数据读取完成时,主机要向从机返回
NACK 和停止信号,通过将 MSTCMD 寄存器 STO、ACK 和 RD 位全部置 1 可完
成该操作
110
SWM320 系列
6.11.3 寄存器映射
BASE: 0x40028000+0x1000*n(n 为端口值)
I2C
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CLKDIV
0x00
R/W
0xFFFF
分频控制寄存器。
CTRL
0x04
R/W
0
控制寄存器
MSTDAT
0x08
R/W
0
Master 数据寄存器
MSTCMD
0x0C
R/W
0
Master 命令寄存器
6.11.4 寄存器描述
分频控制寄存器 CLKDIVx (x=0,1)
ADDR: 0x40028000+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
保留
0xFFFF
分频控制寄存器
需将内部工作频率设置为 SCL 频率的 5 倍,
此寄存器修改必须在 EN 为 0 的时候才能进行
例如:
主时钟频率为 32MHz,SCL 频率为 100KHz,
则需要设置 CLKDIV = 32*1000/5*100-1 =
0x3F
15:0
CLKDIV
R/W
控制寄存器 CTRLx (x=0,1)
ADDR: 0x40028004+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7
EN
R/W
0
模块使能
1:使能
0:禁能
6
MSTIE
R/W
0
中断使能
1:使能中断
0:禁能中断
5:0
REVERSED
—
—
保留
数据寄存器 MSTDAT x (x=0,1)
ADDR: 0x40028008+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
RDATA
RO
0
从 I2C 总线上接收的最后一个字节
111
SWM320 系列
位域
名称
WDATA
类型
复位值
描述
—
BIT [7:1] : 发送到 I2C 总线上的下一个数据
BIT [0] : 在数据传输过程中,为数据最低位
在地址传输过程中,为 R/W 指示位
1 表示从 slave 读数据
0 表示向 slave 写数据
WO
命令寄存器 MSTCMD x (x=0,1)
ADDR: 0x4002800C+0x1000*n(n 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7
6
ACK
RO
0
接收到从设备发送的 ACK 位:
0: 收到 ACK
1: 收到 NACK
STA
WO
—
产生 START,自动清零
BUSY
RO
0
当检测到 START 之后,这一位变 1
当检测到 STOP 之后,这一位变 0
STO
WO
—
产生 STOP,自动清零
RO
0
当 I2C 模块失去总线的访问权时硬件置 1
WO
—
需从 Slave 读数据时,将该位置 1,自动清零
WO
0
向 Slave 写数据时,向该位写 1,自动清零
接收模式下:
0: 向总线反馈 ACK
1: 向总线反馈 NACK
5
RD
4
WR
3
ACK
R/W
0
2
REVERSED
—
—
1
TIP
R/W
0
1:传输正在进行中
0:传输已经结束
0
当该位为 1 时,表示中断等待处理,写 1 清零
有两种情况下此位硬件置位:
1.一个字节传输完成
2.总线访问权丢失
0
IF
R/
W1C
保留
112
SWM320 系列
6.12 串行外设接口(SPI)控制器
6.12.1 特性
全双工串行同步收发
可编程时钟极性和相位
支持 MASTER 模式和 SLAVE 模式
MASTER 模式下最高传输速度支持主时钟 4 分频
数据宽度支持 4BIT 至 16BIT
具备深度为 8 的接收和发送 FIFO
6.12.2 功能
不同型号 SPI 模块数量可能不同。使用前需使能对应 SPI 模块时钟。
SPI 模块支持 SPI 模式及 SSI 模式。SPI 模式下支持 MASTER 模式及 SLAVE 模式。具
备深度为 8 的 FIFO,速率及帧宽度可灵活配置。其结构图如下图所示。
SCK
ck_generate
MOSI
APB
BUS
apb_reg
shift register
Control
logic
MISO
txfifo
rxfifo
图 6-18 SPI 控制器结构示意图
位速率的产生
SPI 模块包含一个可编程的位速率时钟分频器来生成串行输出时钟。串行位速率通过设
置控制寄存器(CTRL)CLKDIV 位域对输入时钟进行分频来获得。分频值的范围为 4~512
分频值。计算公式如下 Fsclk_out = FHCLK/SCKDIV。
作为主设备时,SPI_CLK 最高支持模块输入时钟 4 分频,即当时钟为 40MHZ 时,最高
可支持输出 10MHZ 时钟。
作为从设备时,SPI_CLK 最高支持模块输入时钟 6 分频,即当时钟为 40MHZ 时,最高
支持输入 6MHZ 时钟。
113
SWM320 系列
帧宽度
使能 SPI 模块前,可通过设置控制寄存器(CTRL)DSS 位域选择数据帧长度,支持 4~
16 位,从最高有效位(MSB)开始发送。设置该寄存器位时,需保证 SPI 处于关闭状态。
SPI 模式
使能 SPI 模块前,可通过设置控制寄存器(CTRL)中 FFS 位域选择输出模式,当该位
配置为 0 时,选择为 SPI 模式。此时,可通过控制寄存器(CTRL)中 CPOL 和 CPHA 配置
SPI 模块时钟空闲状态极性与数据采样时间点。
当 CPOL=0,CPHA=0 时,时钟空闲状态为低电平,起始采样点为时钟上升沿。输出波
形如下:
图 6-19 CPOL=0,CPHA=0 输出波形
当 CPOL=0,CPHA=1 时,时钟空闲状态为低电平,起始采样点为时钟下降沿。输出波
形如下:
图 6-20 CPOL=0,CPHA=1 输出波形
当 CPOL=1,CPHA=0 时,时钟空闲状态为高电平,起始采样点为时钟下降沿。输出波
形如下:
图 6-21 CPOL=1,CPHA=0 输出波形
114
SWM320 系列
当 CPOL=1,CPHA=1 时,时钟空闲状态为高电平,起始采样点为时钟上升沿
输出波形如下:
图 6-22 CPOL=1,CPHA=1 输出波形
所有模式下,片选线均为发送一个数据后自动拉高,第二个数据再次拉低,因此当需要
使用连续片选时,需使用 GPIO 模拟片选线。
SSI 模式
可通过设置控制寄存器(CTRL)中 FFS 位域选择输出模式,当该位配置为 1 时,选择
为 SSI 模式。
单次输出波形如下:
图 6-23 SSI 模式单次输出波形
连续输出波形如下
图 6-24 SSI 模式连续输出波形
主设备操作
当 SPI 模块作为主模块工作时,操作流程如下:
通过 CTRL 寄存器 CLKDIV [2:0]位定义串行时钟波特率
设置 CTRL 寄存器 DSS 位来选择数据位数
115
SWM320 系列
选择 CTRL 寄存器 CPOL 和 CPHA 位,
定义数据传输和串行时钟间的相位关系。主、
从设备的 CPOL 和 CPHA 位必须一致
配置 CTRL 寄存器 FFS 位定义数据帧格式,主、从设备的数据帧格式必须一致。
设置 CTRL 寄存器 MSTR 位为 1
使能 CTRL 寄存器 EN 位
在配置中,MOSI 引脚是数据输出,而 MISO 引脚是数据输入。
注意: 在 NSS 硬件模式下,从设备的 NSS 输入由主设备的 NSS 引脚控制,需选择软件
驱动的 GPIO 引脚控制。
从设备操作
在从模式下,SCK 引脚用于接收从主设备来的串行时钟。而 CTRL 寄存器中 CLKDIV
[2:0]的设置不影响数据传输速率。
操作流程:
1.
设置 CTRL 寄存器 DSS 位来定义数据位数选择。
2.
选择 CTRL 寄存器 CPOL 和 CPHA 位,与主设备一致。
3.
配置 CTRL 寄存器 FFS 位定义数据帧格式。
4.
设置 CTRL 寄存器 MSTR 位为 0
在配置中,MOSI 引脚是数据输入,MISO 引脚是数据输出。
FIFO 操作
发送 FIFO:通用发送 FIFO 是一个 16 位宽、8 单元深、先进先出的存储缓冲区。通过
写数据 (DATA)寄存器来将数据写入发送 FIFO,数据在由发送逻辑读出之前一直保存在发
送 FIFO 中。并行数据在进行串行转换并通过 MOSI 管脚分别发送到相关的从机之前先写入
发送 FIFO。
接收 FIFO:通用接收 FIFO 是一个 16 位宽、8 单元深、先进先出的存储缓冲区。从串
行接口接收到的数据在读出之前一直保存在缓冲区中,通过读 DATA 寄存器来访问读 FIFO。
从 MISO 管脚接收到的串行数据在分别并行加载到相关的主机接收 FIFO 之前先进行记录。
可通过中断使能寄存器 IE、中断状态寄存器 IF、状态寄存器 STAT 对 FIFO 状态及中断
进行查询与控制。
116
SWM320 系列
6.12.3 寄存器映射
SPI
BASE: 0x4002C000/0x4002D000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CTRL
0x00
R/W
0x1172
SPI 控制寄存器
DATA
0x04
R/W
0
SPI 数据寄存器
STAT
0x08
R/W
0x6
SPI 状态寄存器
IE
0x0C
R/W
0
SPI 中断使能寄存器
IF
0x10
R/W
0
SPI 中断状态寄存器
6.12.4 寄存器描述
控制寄存器 CTRL
ADDR: 0x4002C000/0x4002D000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:13
REVERSED
—
—
12
MSTR
R/W
1
11:10
FFS
R/W
0
9
CPOL
R/W
0
8
CPHA
R/W
1
保留
主从模式选择
1 = SPI 系统配置为主器件模式
0 = SPI 系统配置为从器件模式
数据帧格式选择
00:SPI 模式
01:SSI 模式
1x:保留
时钟极性选择
0 = 串行时钟空闲状态为低电平,有效电平为
高电平
1 = 串行时钟空闲状态为高电平,有效电平为
低电平
时钟相位选择
0 = 在串行时钟的第一个跳变沿采样数据
1 = 在串行时钟的第二个跳变沿采样数据
117
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
7:4
DSS
R/W
0x7
3
EN
RW
0x0
2:0
CLKDIV
RW
0x10
描述
数据位数选择
0000:保留
0001:保留
0010:保留
0011:4bit 数据
0100:5bit 数据
0101:6bit 数据
0110:7bit 数据
0111:8bit 数据
1000:9bit 数据
1001:10bit 数据
1010:11bit 数据
1011:12bit 数据
1100:13bit 数据
1101:14bit 数据
1110:15bit 数据
1111:16bit 数据
SPI 使能位
0:关闭
1:开启
波特率选择
000:主时钟 4 分频
001:主时钟 8 分频
010:主时钟 16 分频
011:主时钟 32 分频
100:主时钟 64 分频
101:主时钟 128 分频
110:主时钟 256 分频
111:主时钟 512 分频
数据寄存器 DATA
ADDR: 0x4002C004/0x4002D004
位域
名称
类型
复位值
31:16
REVERSED
—
—
保留
0x0
SPI 接收/发送数据寄存器
读操作从接收 FIFO 中读出接收到的数据
写操作将数据写入发送 FIFO 中
15:0
DATA
RW
描述
状态寄存器 STAT
ADDR: 0x4002C008/0x4002D008
位域
名称
类型
复位值
31:12
REVERSED
—
—
描述
保留
118
SWM320 系列
位域
11:9
8:6
5
4
3
2
名称
RFLVL
TFLVL
RFOVF
RFF
RFNE
TFNF
类型
RO
RO
RW
RO
RO
RO
复位值
描述
0
接收 FIFO 数据深度位标志
000:RFF 为 1 时,表示 FIFO 内有 8 组数据;
RFF 为 0 时,表示 FIFO 内没有数据;
001:表示 FIFO 内有 1 组数据;
010:表示 FIFO 内有 2 组数据;
011:表示 FIFO 内有 3 组数据;
100:表示 FIFO 内有 4 组数据;
101:表示 FIFO 内有 5 组数据;
110:表示 FIFO 内有 6 组数据;
111:表示 FIFO 内有 7 组数据;
0
发送 FIFO 数据深度位标志
000:TFNF 为 0 时,表示 FIFO 内有 8 组数据;
TFNF 为 1 时,表示 FIFO 内没有数据;
001:表示 FIFO 内有 1 组数据;
010:表示 FIFO 内有 2 组数据;
011:表示 FIFO 内有 3 组数据;
100:表示 FIFO 内有 4 组数据;
101:表示 FIFO 内有 5 组数据;
110:表示 FIFO 内有 6 组数据;
111:表示 FIFO 内有 7 组数据;
0
接收 FIFO 溢出标志,软件清零,写清零
0:没溢出
1:溢出
0
接收 FIFO 满标志
0:非满
1:满
0
接收 FIFO 非空标志
0:空
1:非空
1
发送 FIFO 非满标志
0:满
1:非满
1
TFE
RO
1
发送 FIFO 空标志
0:非空
1:空
0
TC
RW
0
SPI 传输结束标志
每次数据帧传输结束后,该标志会被置位。
软件清零,写 1 清零。
中断使能寄存器 IE
ADDR: 0x4002C00C/0x4002D00C
位域
名称
类型
复位值
描述
119
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
保留
0x0
发送 FIFO 半满
1:使能
0:不使能
0x0
发送 FIFO 空中断使能
1:使能
0:不使能
0x0
接收 FIFO 半满
1:使能
0:不使能
4
3
2
TFHF
TFE
RFHF
RW
RW
RW
描述
1
RFF
RW
0x0
接收 FIFO 满中断使能
1:使能
0:不使能
0
RFOVF
RW
0x0
接收 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:不使能
中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x4002C010/0x4002D010
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
保留
0x0
发送 FIFO 半满状态
1:中断已产生
0:中断未产生
写 1 清中断状态
0x0
发送 FIFO 空中断状态
1:中断已产生
0:中断未产生
写 1 清中断状态
0x0
接收 FIFO 半满状态
1:中断已产生
0:中断未产生
写 1 清中断状态
0x0
接收 FIFO 满中断状态
1:中断已产生
0:中断未产生
写 1 清中断状态
0x0
接收 FIFO 溢出中断状态
1:中断已产生
0:中断未产生
写 1 清中断状态
4
3
2
1
0
TFHF
R/
W1C
TFE
R/
W1C
RFHF
R/
W1C
RFF
R/
W1C
RFOVF
R/
W1C
描述
120
SWM320 系列
6.13 脉冲宽度调制(PWM)发生器
6.13.1 特性
6 组 16 位宽 PWM 控制,最多可产生 12 路 PWM 信号
支持互补、中心对称、单步模式
最高支持输入时钟 8 分频
提供高电平起始中断及周期结束中断
支持死区设置
可选择初始输出电平选择
支持刹车功能
支持硬件自动触发 ADC 采样
6.13.2 功能
使用前需使能 PWM 模块时钟。
PWM 模块提供了 12 路(6 组)输出,支持独立、互补、中心对称等模式,支持死区
生成及初始电平配置。
初始电平配置与时钟分频
通过配置 BCTRLx 寄存器,可配置各路 PWM 初始电平。ENABLE 寄存器 EN 位使能
后,对应通道起始输出电平即为该寄存器对应通道配置电平。如下图所示。
Initial State PWM Starts
CYCLE
PWM_A
PWM Starts Initial State
Hduty
InitLevelA = 1
Hduty
PWM_A
InitLevelA = 0
Initial State:模块EN=0时引脚电平状态
PWM Starts:模块EN=1时引脚电平状态
InitLevel:初始电平配置
图 6-25 独立模式下初始电平配置示意图
互补模式时,EN 使能前,初始电平配置有效,使能后,该寄存器配置对 B 路输出电平
121
SWM320 系列
无效。
通过 SYSCON 模块 CLKDIV 寄存器,可进行 PWM 计数时钟周期配置,支持计数周期
最多为 PWM 模块时钟周期的 8 倍。
注意:分频寄存器需要在初始电平设置完成后进行配置。
PWM 模块建议按照如下顺序配置
配置初始电平
配置周期及中断相关寄存器
初始化时钟分频
引脚功能切换
PWM 使能
PWM Starts Initial State
Initial State PWM Starts
CYCLE
PWM_A
Hduty
InitLevelA = 1
InitLevelB = 1
PWM_B
CYCLE
PWM_A
Hduty
InitLevelA = 0
InitLevelB = 1
PWM_B
CYCLE
PWM_A
Hduty
InitLevelA = 1
InitLevelB = 0
PWM_B
CYCLE
PWM_A
Hduty
PWM_B
Initial State:模块EN=0引脚电平状态
PWM Starts:模块EN=1引脚电平状态
InitLevel:初始电平
阴影部分:死区周期
图 6-26 互补模式下初始电平设置示意图
122
InitLevelA = 0
InitLevelB = 0
SWM320 系列
模式选择
通过配置 MODEx 寄存器,配置 PWM 输出模式,包括独立/互补/中心对称/单步模式。
独立模式下,每一路 PWM 独立配置,彼此间相互无影响。
其中,起始输出电平根据 BCTRLx 寄存器配置而定,可选择高电平或低电平;周期通
过寄存器 PERAx 设置,最大值为 FFFFh;高电平周期通过寄存器 HIGHx 进行设置,低电平
周期则为 PERAx-HIGHx。
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x80
PWMA_OUTx
图 6-27 PWM 独立模式起始输出低电平示意图
PERBx的值
HIGHBx
时间
0x80
PWMB_OUTx
图 6-28 PWM 独立模式起始输出高电平示意图
互补模式下,
同组 A 路及 B 路输出为一组,
只需配置当前组 A 路计数周期寄存器 PERAx
及高电平周期寄存器 HIGHAx,B 路输出为 A 路输出的反向。此外,可配置死区发生器,
死区效果为将上升沿推后指定周期,通过 DZAx 及 DZBx 寄存器进行配置,配置值不可大
于高电平值。
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x80
PWMA_OUTx
PWMB_OUTx
123
SWM320 系列
图 6-29 未开启死区的互补模式
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x80
PWMA_OUTx
PWMB_OUTx
DZAx
DZBx
图 6-30 开启死区的互补模式
中心对称模式下,周期数为一个对称单元,周期长度寄存器(PERAx 及 PERBx)设置
长度为所需周期长度的一半(cycle/2),高电平长度寄存器 (HIGHAx 及 HIGHBx)设置长
度同样为所需长度一半(high_cycle/2)
。波形如下图所示。
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x40
PWMA_OUTx
图 6-31 中心对称模式
中心对称互补模式下,B 路输出为 A 路输出反向,同时可配置死区寄存器(DZAx 及
DZBx)
,产生死区,如下图所示。
124
SWM320 系列
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x40
PWMA_OUTx
PWMB_OUTx
DZAx
DZBx
图 6-32 中心对称互补模式
单步模式下,PWM 波形与普通模式相同,但输出周期个数为 1。输出 1 个周期后,自
动停止 PWM 通道。
触发 SAR ADC 采样
使用 PWM 触发时,需将 PWM 配置为中心对称互补模式。将 SAR ADC 配置寄存器
(CTRL)中 TRIG(BIT[15:14])设置为 01。每路 PWM 对应一个 TRIGGERx 寄存器值,
当 PWM 计数到指定值,可触发 ADC 进行采样。当 8 路 PWM 工作在中心对称互补模式下
时,最多可触发 8 次 ADC 采样。具体配置方式如下(以 TRIGGERA0 为例)
:
配置 TRIGGERAEVEN0 位,确认为前半周期或后半周期触发(前半周期与后半周
期以中心点为界)
配置 TRIGGERA0 数值,该数值为触发延时时长,前半周期从周期起始记,后半
周期从中心点记,该数值最小填充值为 1
置 TRIGGERAEN0 位为 1,使能 0_A 通道触发功能
使能 PWM 模块 EN 位,当计数值到达 TRIGGERA0 设置值时,触发 ADC 配置寄
存器(CTRL)中选中的通道(CHx)进行采样,采样完成后,将产生 EOC 标志位,
并产生 ADC 中断
示意图如下图所示,其中 A 路位前半周期触发,B 路为后半周期触发。
125
SWM320 系列
图 6-33 PWM 触发 ADC 采样示意图
中断
PWM 模块提供了高电平结束中断、周期起始中断以及刹车中断,其中高电平结束中断
和新周期起始中断,每一路均可单独进行使能、屏蔽及查询操作。通过 IE 寄存器、IF 寄存
器、IMASK 寄存器、IRAWST 寄存器进行操作。IRAWST 寄存器只受 EN 寄存器影响,当
INTMASK 寄存器使能后,INTST 寄存器对应位将被屏蔽。对于高电平结束中断和新周期起
始中断,不同模式下工作方式如下:
对于独立模式,每路均可单独产生这两种中断
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x80
PWMA_OUTx
HENDxA
图 6-34 PWM 独立模式下高电平结束中断示意图
126
SWM320 系列
PERBx的值
HIGHBx
时间
0x80
PWMB_OUTx
NEWPxB
图 6-35 PWM 独立模式下新周期起始中断示意图
对于中心对称模式,周期起始中断只在前半周期产生,中心点不产生,高电平结束
中断根据波形产生
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x40
PWMA_OUTx
NEWPxA
图 6-36 PWM 中心对称模式下新周期起始中断示意图
对于中心对称互补模式,A 路与 B 路周期起始中断同时产生,高电平结束中断可
根据波形分别产生
PERAx的值
HIGHAx
时间
0x40
PWMA_OUTx
PWMB_OUTx
NEWPxA
NEWPxB
127
SWM320 系列
图 6-37 PWM 中心对称互补模式下新周期起始中断示意图
所有模式下,
可随时产生刹车中断。
清中断通过对 IRAWST 寄存器相应位写 1 进行操作。
注:在中心对称模式下,当占空比为 100%时,需要在该周期内将高电平结束中断关闭
刹车与暂停功能
PWM 发生器模块支持外部信号输入与内部软件操作对输出进行暂停。
软件可以通过配置 PWMMSK 寄存器,使对应 PWM 通道引脚输出为 1。此时,
PWM
模块计数依然继续进行,当禁能该寄存器对应位时,PWM 可继续输出。波形如下
图所示。
PWMMSK
0x0
0x1(CH0/1)
0x4(CH4/5)
0x2(CH2/3)
0x0
0x0
CH0
CH1
CH2
CH3
CH4
CH5
图 6-38 输出屏蔽功能示意图
外部信号可通过 PWM_BREAK 引脚输入指定电平对 PWM 模块进行刹车操作,使
用前配置如下:
配置 PORTCON 模块中 INEN 寄存器使能引脚输入功能
通过 PORT_SEL 寄存器将引脚切换为数字功能
通过 FUNMUX 寄存器将引脚配置为 PWM_BREAK 功能
对 HALTCTRL 寄存器进行设置,配置刹车输入有效电平、刹车过程中输出电
平、刹车后 PWM 是否继续计数、该功能影响的通道
配置 HALTCTRL 寄存器 BIT[0]进行使能。使能后,当外部输入指定电平时,
对应通道执行刹车功能
刹车电平恢复后,将根据 HALTCTRL 寄存器配置决定 PWM 波形是否继续输出
128
SWM320 系列
6.13.3 寄存器映射
PWM
BASE:0x4001A000
名称
偏移量
类型
复位值
MODE0
0x00
R/W
0
第 0 组 PWM 的工作模式控制
PERA0
0x04
R/W
0
第 0 组 A 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHA0
0x08
R/W
0
第 0 组 A 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZA0
0x0C
R/W
0
第 0 组 A 路死区长度控制。必须小
于 HIGHA0
PERB0
0x10
R/W
0
第 0 组 B 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHB0
0x14
R/W
0
第 0 组 B 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZB0
0x18
R/W
0
第 0 组 B 路死区长度控制。
BCTRL0
0x1C
R/W
0
第 0 组 PWM 输出起始值控制
MODE1
0x20
R/W
0
第 1 组 PWM 的工作模式控制
PERA1
0x24
R/W
0
第 1 组 A 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHA1
0x28
R/W
0
第 1 组 A 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZA1
0x2C
R/W
0
第 1 组 A 路死区长度控制。必须小
于 HIGHA1
PERB1
0x30
R/W
0
第 1 组 B 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHB1
0x34
R/W
0
第 1 组 B 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZB1
0x38
R/W
0
第 1 组 B 路死区长度控制。
BCTRL1
0x3C
R/W
0
第 1 组 PWM 输出起始值控制
MODE2
0x40
R/W
0
第 2 组 PWM 的工作模式控制
PERA2
0x44
R/W
0
第 2 组 A 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHA2
0x48
R/W
0
第 2 组 A 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZA2
0x4C
R/W
0
第 2 组 A 路死区长度控制。必须小
于 HIGHA2
129
描述
SWM320 系列
名称
偏移量
类型
复位值
描述
PERB2
0x50
R/W
0
第 2 组 B 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHB2
0x54
R/W
0
第 2 组 B 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZB2
0x58
R/W
0
第 2 组 B 路死区长度控制。
BCTRL2
0x5C
R/W
0
第 2 组 PWM 输出起始值控制
MODE3
0x60
R/W
0
第 3 组 PWM 的工作模式控制
PERA3
0x64
R/W
0
第 3 组 A 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHA3
0x68
R/W
0
第 3 组 A 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZA3
0x6C
R/W
0
第 3 组 A 路死区长度控制。必须小
于 HIGHA3
PERB3
0x70
R/W
0
第 3 组 B 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHB3
0x74
R/W
0
第 3 组 B 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZB3
0x78
R/W
0
第 3 组 B 路死区长度控制。
BCTRL3
0x7C
R/W
0
第 3 组 PWM 输出起始值控制
MODE4
0x80
R/W
0
第 4 组 PWM 的工作模式控制
PERA4
0x84
R/W
0
第 4 组 A 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHA4
0x88
R/W
0
第 4 组 A 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZA4
0x8C
R/W
0
第 4 组 A 路死区长度控制。必须小
于 HIGHA4
PERB4
0x90
R/W
0
第 4 组 B 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHB4
0x94
R/W
0
第 4 组 B 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZB4
0x98
R/W
0
第 4 组 B 路死区长度控制。
BCTRL4
0x9C
R/W
0
第 4 组 PWM 输出起始值控制
MODE5
0xA0
R/W
0
第 5 组 PWM 的工作模式控制
PERA5
0xA4
R/W
0
第 5 组 A 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
130
SWM320 系列
名称
偏移量
类型
复位值
描述
HIGHA5
0xA8
R/W
0
第 5 组 A 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZA5
0xAC
R/W
0
第 5 组 A 路死区长度控制。必须小
于 HIGHA5
PERB5
0xB0
R/W
0
第 5 组 B 路 PWM 的计数周期,最
小为 1,对应一个计数时钟周期
HIGHB5
0xB4
R/W
0
第 5 组 B 路 PWM 的高电平持续周
期,最小为 0,对应一直输出低电
平
DZB5
0xB8
R/W
0
第 5 组 B 路死区长度控制。
BCTRL5
0xBC
R/W
0
第 5 组 PWM 输出起始值控制
PWMMSK
0x180
R/W
0
将相应组的 PWM 输出置为 1
ADTRIGA0
0x184
R/W
0
组 0 的 trigger 控制寄存器 A
ADTRIGB0
0x188
R/W
0
组 0 的 trigger 控制寄存器 B
ADTRIGA1
0x18C
R/W
0
组 1 的 trigger 控制寄存器 A
ADTRIGB1
0x190
R/W
0
组 1 的 trigger 控制寄存器 B
ADTRIGA2
0x194
R/W
0
组 2 的 trigger 控制寄存器 A
ADTRIGB2
0x198
R/W
0
组 2 的 trigger 控制寄存器 B
ADTRIGA3
0x19C
R/W
0
组 3 的 trigger 控制寄存器 A
ADTRIGB3
0x1A0
R/W
0
组 3 的 trigger 控制寄存器 B
ADTRIGA4
0x1A4
R/W
0
组 4 的 trigger 控制寄存器 A
ADTRIGB4
0x1A8
R/W
0
组 4 的 trigger 控制寄存器 B
ADTRIGA5
0x1AC
R/W
0
组 5 的 trigger 控制寄存器 A
ADTRIGB5
0x1B0
R/W
0
组 5 的 trigger 控制寄存器 B
HALTCTRL
0x1C0
R/W
0
刹车控制寄存器
ENABLE
0x1C4
R/W
0
PWM 使能,每一位对应一路
INTEN
0x1C8
R/W
0
中断使能寄存器
INTST
0x1CC
RO
0
中断状态
INTMASK
0x1D0
R/W
0
中断屏蔽寄存器
INTRAWST
0x1D4
R/W1C
0
中断原始状态
6.13.4 寄存器描述
PWM 工作模式寄存器 MODEx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A000+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:3
REVERSED
—
—
保留
2:0
MODE
R/W
0
第 x 组 PWM 的工作模式控制
00:普通模式,每一组 PWM 中的 A、B 两路
131
SWM320 系列
互相独立。
01:互补模式,每一组中的 A、B 两路互补,
由死区长度寄存器控制推迟上升沿
11:对称模式,每一组中的 A、B 两路互相独
立,两个计数周期为一个对称单元
10:单步模式,和普通模式相似,区别在于一
个计数周期后自动停止
100:对称互补模式,综合对称模式及互补模
式
PWM_A 路计数周期 PERAx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A004+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
保留
15:0
PERA
R/W
0
第 x 组 A 路 PWM 的计数周期,最小为 1,对
应一个计数时钟周期
PWM_A 路高电平持续时长 HIGHAx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A008+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
保留
15:0
HIGHA
R/W
0
第 x 组 A 路 PWM 的高电平持续周期。最小为
0,对应一直输出低电平
PWM_A 路死区长度 DZAx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A00C+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:6
REVERSED
—
—
保留
5:0
DZA
R/W
0
第 x 组 A 路死区长度控制。必须小于 HIGHAx
PWM_B 路计数周期 PERBx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A010+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
保留
15:0
PERB
R/W
0
第 x 组 B 路 PWM 的计数周期,最小为 1,对
应一个计数时钟周期
132
SWM320 系列
PWM_B 路高电平持续时长 HIGHBx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A014+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
保留
15:0
HIGHB
R/W
0
第 x 组 B 路 PWM 的高电平持续周期。最小为
0,对应一直输出低电平
PWM_B 路死区长度 DZBx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A018+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:6
REVERSED
—
—
保留
5:0
DZB
R/W
0
第 x 组 B 路死区长度控制。必须小于 HIGHBx
PWM 输出起始值控制 BCTRLx(x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A01C+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
描述
31:2
REVERSED
—
—
1
BWHBx
R/W
0
0
BWHAx
R/W
0
保留
B 路输出起始电平
1:第 x 组 B 路输出从高电平开始,空闲时低
电平
0:第 x 组 B 路输出从低电平开始,空闲时高
电平
A 路输出起始电平
1:第 x 组 A 路输出从高电平开始,空闲时低
电平
0:第 x 组 A 路输出从低电平开始,空闲时高
电平
PWM 强制输出高电平寄存器 PWMMASK
ADDR: 0x4001A180
位域
名称
类型
复位值
31:6
REVERSED
—
—
保留
0
将相应组的 PWM 输出置为 1
1:第 x 组输出强制为高电平
0:第 x 组输出正常
5:0
PWMMSKx
R/W
描述
PWM_A 路触发 ADC 控制 ADTRIGAx (x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A184+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:18
REVERSED
—
—
描述
保留
133
SWM320 系列
位域
17
16
15:0
名称
EN
EVEN
VALUE
类型
R/W
R/W
R/W
复位值
描述
0
第 x 组 trigger 控制寄存器 A 是否有效
1:有效
0:无效
0
第 x 组 trigger 控制寄存器 A 发生在单周期还
是双周期
1:后半周期生效
0:前半周期生效
0
在对称互补模式下,PWM 触发 ADC 采样的周
期数值,该数值最小值为 1
例如:设置为后半周期生效且 EN 为 1,则中
心点后,当对应 PWM 计数器的值和 TRIGGER
值相等时,输出 ADC 触发脉冲
PWM_B 路触发 ADC 控制 ADTRIGBx (x=0,1,2,3,4,5)
ADDR: 0x4001A188+0x20*x(x 为端口值)
位域
名称
类型
复位值
31:18
REVERSED
—
—
保留
0
第 x 组 trigger 控制寄存器 B 是否有效
1:有效
0:无效
0
第 x 组 trigger 控制寄存器 B 发生在单周期还
是双周期
1:后半周期生效
0:前半周期生效
0
在对称互补模式下,PWM 触发 ADC 采样的周
期数值,该数值最小值为 1
例如:设置为后半周期生效且 EN 为 1,则中
心点后,当对应 PWM 计数器的值和 TRIGGER
值相等时,输出 ADC 触发脉冲
描述
17
16
15:0
EN
EVEN
VALUE
R/W
R/W
R/W
描述
PWM 刹车控制 HALTCTRL
ADDR: 0x4001A1C0
位域
名称
类型
复位值
31:11
REVERSED
—
—
保留
10
HALTSTAT
R/W
0
当前刹车的状态
1:正在刹车
0:没有刹车
9
HALTPOL
R/W
0
1:刹车过程中输出高电平
0:刹车过程中输出低电平
8
HALTCON
R/W
0
1:刹车输入高电平有效
0:刹车输入低电平有效
134
SWM320 系列
7
HALTMOD
R/W
0
1:刹车时将 PWM 计数器清零,停止计数
0:刹车时,PWM 计数器继续计数
6:1
HALTCHEN
R/W
0
1:刹车影响该组 PWM
0:刹车不影响该组 PWM
第 6 位对应第 5 组,第 1 位对应第 0 组,以此
类推
0
HALTEN
R/W
0
1:刹车功能生效
0:屏蔽刹车功能
PWM 使能控制寄存器 CHEN
ADDR: 0x4001A1C4
位域
名称
类型
复位值
31:12
REVERSED
—
—
11
ENABLEB5
R/W
0
10
ENABLEA5
R/W
0
9
ENABLEB4
R/W
0
8
ENABLEA4
R/W
0
7
ENABLEB3
R/W
0
6
ENABLEA3
R/W
0
5
ENABLEB2
R/W
0
4
ENABLEA2
R/W
0
3
ENABLEB1
R/W
0
2
ENABLEA1
R/W
0
1
ENABLEB0
R/W
0
描述
保留
第 5 组 B 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 5 组 A 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 4 组 B 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 4 组 A 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 3 组 B 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 3 组 A 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 2 组 B 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 2 组 A 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 1 组 B 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 1 组 A 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
第 0 组 B 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
135
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
0
ENABLEA0
R/W
0
描述
第 0 组 A 路 PWM 使能
1:使能
0:不使能
PWM 中断使能寄存器 INTEN
ADDR: 0x4001A1C8
位域
名称
类型
复位值
31:25
REVERSED
—
—
24
HALTINTEN
R/W
0
23
INTFENB5
R/W
0
22
INTFENA5
R/W
0
21
INTFENB4
R/W
0
20
INTFENA4
R/W
0
19
INTFENB3
R/W
0
18
INTFENA3
R/W
0
17
INTFENB2
R/W
0
14
INTFENA1
R/W
0
13
INTFENB0
R/W
0
12
INTFENA0
R/W
0
11
INTNCENB5
R/W
0
描述
保留
刹车中断使能
1:使能
0:不使能
第 5 组 B 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 5 组 A 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 4 组 B 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 4 组 A 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 3 组 B 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 3 组 A 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 2 组 B 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不是能
第 1 组 A 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 0 组 B 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 0 组 A 路高电平结束中断使能
1:使能
0:不使能
第 5 组 B 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
136
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
10
INTNCENA5
R/W
0
9
INTNCENB4
R/W
0
8
INTNCENA4
R/W
0
7
INTNCENB3
R/W
0
6
INTNCENA3
R/W
0
5
INTNCENB2
R/W
0
4
INTNCENA2
R/W
0
3
INTNCENB1
R/W
0
2
INTNCENA1
R/W
0
1
INTNCENB0
R/W
0
0
INTNCENA0
R/W
0
描述
第 5 组 A 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 4 组 B 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 4 组 A 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 3 组 B 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 3 组 A 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 2 组 B 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 2 组 A 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 1 组 B 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 1 组 A 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 0 组 B 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
第 0 组 A 路新周期中断使能
1:使能
0:不使能
PWM 中断状态寄存器 INTST
ADDR: 0x4001A1CC
位域
名称
类型
复位值
31:25
REVERSED
—
—
24
HALTINTST
R/W
0
23
INTFSTB5
R/W
0
描述
保留
刹车中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 B 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
137
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
22
INTFSTA5
R/W
0
21
INTFSTB4
R/W
0
20
INTFSTA4
R/W
0
19
INTFSTB3
R/W
0
18
INTFSTA3
R/W
0
17
INTFSTB2
R/W
0
16
INTFSTA2
R/W
0
15
INTFSTB1
R/W
0
14
INTFSTA1
R/W
0
13
INTFSTB0
R/W
0
12
INTFSTA0
R/W
0
11
INTNCSTB5
R/W
0
10
INTNCSTA5
R/W
0
9
INTNCSTB4
R/W
0
8
INTNCSTA4
R/W
0
描述
第 5 组 A 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 B 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 A 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 B 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 A 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 B 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 A 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 B 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 A 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 B 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 A 路高电平结束中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 B 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 A 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 B 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 A 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
138
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
7
INTNCSTB3
R/W
0
6
INTNCSTA3
R/W
0
5
INTNCSTB2
R/W
0
4
INTNCSTA2
R/W
0
3
INTNCSTB1
R/W
0
2
INTNCSTA1
R/W
0
1
INTNCSTB0
R/W
0
0
INTNCSTA0
R/W
0
描述
第 3 组 B 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 A 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 B 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 A 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 B 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 A 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 B 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 A 路新周期开始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
PWM 中断屏蔽寄存器 INTMSK
ADDR: 0x4001A1D0
位域
名称
类型
复位值
31:25
REVERSED
—
—
24
HALTINTMSK
R/W
0
23
INTFMSKB5
R/W
0
22
INTFMSKA5
R/W
0
21
INTFMSKB4
R/W
0
20
INTFMSKA4
R/W
0
描述
保留
刹车中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 5 组 B 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 5 组 A 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 4 组 B 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 4 组 A 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
139
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
19
INTFMSKB3
R/W
0
18
INTFMSKA3
R/W
0
17
INTFMSKB2
R/W
0
16
INTFMSKA2
R/W
0
15
INTFMSKB1
R/W
0
14
INTFMSKA1
R/W
0
13
INTFMSKB0
R/W
0
12
INTFMSKA0
R/W
0
11
INTFMSKB5
R/W
0
10
INTFMSKA5
R/W
0
9
INTFMSKB4
R/W
0
8
INTFMSKA4
R/W
0
7
INTNCMSKB3
R/W
0
6
INTNCMSKA3
R/W
0
5
INTNCMSKB2
R/W
0
4
INTNCMSKA2
R/W
0
描述
第 3 组 B 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 3 组 A 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 2 组 B 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 2 组 A 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 1 组 B 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 1 组 A 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 0 组 B 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 0 组 A 路高电平结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 5 组 B 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 5 组 A 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 4 组 B 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 4 组 A 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 3 组 B 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 3 组 A 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 2 组 B 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 2 组 A 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
140
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
3
INTNCMSKB1
R/W
0
2
INTNCMSKA1
R/W
0
1
INTNCMSKB0
R/W
0
0
INTNCMSKA0
R/W
0
描述
第 1 组 B 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 1 组 A 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 0 组 B 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
第 0 组 A 路新周期中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
PWM 原始状态寄存器 IRAWST
ADDR: 0x4001A1D4
位域
名称
类型
复位值
31:25
REVERSED
—
—
24
HALTINTRAW
ST
R/
W1C
0
23
INTRAWFSTB
5
R/
W1C
0
22
INTRAWFSTA5
R/
W1C
0
21
INTRAWFSTB
4
R/
W1C
0
20
INTRAWFSTA4
R/
W1C
0
19
INTRAWFSTB
3
R/
W1C
0
18
INTRAWFSTA3
R/
W1C
0
17
INTRAWFSTB
2
R/
W1C
0
16
INTRAWFSTA2
R/
W1C
0
描述
保留
刹车原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 B 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 A 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 B 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 A 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 B 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 A 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 B 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 A 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
141
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
15
INTRAWFSTB
1
R/
W1C
0
14
INTRAWFSTA1
R/
W1C
0
13
INTRAWFSTB
0
R/
W1C
0
12
INTRAWFSTA0
R/
W1C
0
11
INTRAWNSTB
5
R/
W1C
0
10
INTRAWNSTA
5
R/
W1C
0
9
INRAWTNSTB
4
R/
W1C
0
8
INTRAWNSTA
4
R/
W1C
0
7
INTRAWNSTB
3
R/
W1C
0
6
INTRAWNSTA
3
R/
W1C
0
5
INRAWTNSTB
2
R/
W1C
0
4
INTRAWNSTA
2
R/
W1C
0
3
INTRAWNSTB
1
R/
W1C
0
2
INTRAWNSTA
1
R/
W1C
0
1
INTRAWNSTB
0
R/
W1C
0
0
INTRAWNSTA
0
R/
W1C
0
描述
第 1 组 B 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 A 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 B 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 A 路高电平结束原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 B 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 5 组 A 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 B 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 4 组 A 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 B 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 3 组 A 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 B 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 2 组 A 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 B 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 1 组 A 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 B 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
0:中断未发生
第 0 组 A 路新周期开始原始中断状态
1:中断已发生
142
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
描述
0:中断未发生
143
SWM320 系列
6.14 模拟数字转换器(ADC)
6.14.1 特性
12-Bits 分辨率
内置 7 档参考电平,最低 100mV 量程
最多 8 路输入通道
最高 1MSPS 转换速率
支持单次模式和连续模式
灵活的转换启动方式
支持软件、PWM 启动
每个通道都有自己独立的转换结果数据寄存器和转换完成、数据溢出状态寄存器
每个通道都有自己独立的转换完成中断使能和数据溢出中断使能
6.14.2 功能
本系列所有型号 SAR ADC 操作均相同,两个 12 位逐次逼近型模拟数字转换器最多支
持 8 通道,使用前需使能 SAR ADC 模块时钟。
操作说明
PGA 说明
在 ADC 与输入引脚之间有一个 PGA(可编程增益放大器),可以在测量信号前先将被
测信号放大,从而可以更精确的测量小信号
PGA 共有 7 个增益档位,对信号的放大会同时限制输入信号的量程范围,因此也可以
每个增益档位对应一个输入量程范围。比如当增益为 25.1dB 时,被测输入信号范围为
0—100mV
PGA 不仅可以选择增益(量程)
,还可以根据输入信号的共模电压,选择 PGA 输入共
模电压,以使信号测量更加精确。比如对于峰峰值 100mV 的正弦信号,在正弦信号共模电
压分别为 2.5V 和 50mV 时,
应该也将 PGA 的共模电压分别设置为 2.5V 档位和 100mV 档位。
另外,共模电压还可以选择外部 REFP、REFN 分压提供。如下图所示:
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
图 6-39 PGA 说明示意图
操作流程
使用 SAR ADC 前,需针对对应引脚及模块进行如下操作:
配置 PORTCON 模块中 INEN 寄存器使能引脚输入功能
通过 PORT_SEL 寄存器将引脚切换为 ADC CHx 功能
通过 CTRL 寄存器中 TRIG 位配置触发方式
通过 CTRL 寄存器中 CONT 位配置采样方式
通过 CTRL 寄存器中 AVG 位配置是否需要硬件计算平均值
如需使用中断,通过 IE 寄存器使能对应中断
配置 CTRL 寄存器中对应通道(CHx)选通
使能 CTRL 寄存器中 EN 位
144
SWM320 系列
使用软件使能 START 寄存器 GO 位触发采样或使用 PWM 模块触发采样
工作过程中,START 寄存器 BUSY 位将被硬件置 1,采样完成后,自动清 0
触发方式
ADC 支持 PWM 触发及软件触发。通过将 ADC 配置寄存器(CTRL)中 TRIG(BIT[14])
进行设置,该设置对所有选中通道均有效,当不同通道需要不同触发方式时,需要在采样间
隔配置 TRIG 位进行切换。
各模式触发操作方式如下:
使用 PWM 触发:需将 PWM 配置为中心对称互补模式。将 SAR ADC 配置寄存器
(CTRL)中 TRIG(BIT[14])设置为 01。每路 PWM 对应一个 TRIGGERx 寄存器
值,当 PWM 计数到指定值,可触发 ADC 进行采样。当 12 路 PWM 工作在中心对
称互补模式下时,最多可触发 12 次 ADC 采样。PWM 触发仅支持单次模式,每次
触发选中通道采样一次
(支持求平均)。
具体配置方式如下(以 TRIGGERA0 为例)
:
配置 TRIGGERAEVEN0 位,确认为前半周期或后半周期触发(前半周期与后
半周期以中心点为界)
配置 TRIGGERA0 数值,该数值为触发延时时长,前半周期从周期起始记,
后半周期从中心点记
置 TRIGGERAEN0 位为 1,使能 0_A 通道触发功能
使能 PWM 模块 EN 位,当计数值到达 TRIGGERA0 设置值时,触发 ADC 配
置寄存器(CTRL)中选中的通道(CHx)进行采样,采样完成后,将产生 EOC
标志位,并产生 ADC 中断
示意图如下图所示。
图 6-40 触发 ADC 采样示意图
使用软件触发:将配置寄存器(CTRL)中 TRIG(BIT[15:14])设置为 0。ADC 配
置完成后,通过程序将 START 寄存器 GO 位置 1 触发采样。采样完成后,该位自
动清 0。可以通过 ADC 采样完成中断或标志位查询进行结果获取。软件触发支持
145
SWM320 系列
单次模式及多次模式。
数据处理
SAR ADC 支持针对采样数据硬件自动完成平均值计算。该功能通过配置 CTRL 寄存器
中 AVG 位进行使能。支持对 2 到 16 次采样取平均。设置 n 次平均,则采集完成 n 次后 EOC
标志有效,同时取平均结果被送至对应通道数据寄存器。
模式说明
单次模式
单次模式在所有选通通道上执行一次转换,然后自动停止,其运作流程如下:
START 寄存器写 1 启动转换,也可以用 PWM 触发启动
所有选通通道依次完成一次转换,并将转换结果和转换完成 EOC 标志存入通道对
应的数据和状态寄存器
每个通道转换完成时对应通道状态寄存器的 EOC 标志会置位,如果该通道的 EOC
中断使能,则该通道转换完成时会触发中断处理程序
通道转换完成后,START 寄存器自动清零,停止转换,ADC 进入 Idle 模式
连续模式
连续模式下 ADC 会重复在所有选通通道上执行转换,直到软件向 START 寄存器写 0,
具体操作步骤如下:
START 寄存器写 1 启动转换
所有选通通道依次完成一次转换,并将转换结果和转换完成 EOC 标志存入通道对
应的数据和状态寄存器
每个通道转换完成时对应通道状态寄存器的 EOC 标志会置位,如果该通道的 EOC
中断使能,则该通道转换完成时会触发中断处理程序
重复步骤 2 到步骤 3. 直到 START 寄存器写 0,A/D 转换停止,A/D 转换器进入空
闲状态
sample0
sample1
sample2
sample3
sample4
sample5
ADC_PLL_CKIN
EN_ADC
ADC_CH_SEL
ADC_DOUT
0
2
5
ch2_0
ch2_1
6
ch5_2
ch5_3
ch5_4
ch6_5
ADC_LATCH_CLK
图 6-41 SAR ADC 多通道连续采样示意图
中断处理
在 Burst 模式下, A/D 转换会采样和转换指定的独立通道,
并将采样值存储在 FIFO 中,
具体操作步骤如下:
146
SWM320 系列
软件置 ADCR 的 AD_EN 位为 1 或由外部触发输入(PWM)
,开始 A/D 转换
当 A/D 转换完成后,结果送入 FIFO,可以从 A/D 数据寄存器中读取
多于 4 个采样时,ADCST 的 ADF 位将置 1。如果此时 ADCMSK 寄存器 ADF_MSK
位置 1,在 A/D 转换完成时就会产生 ADINT 中断请求
AD_EN 保持为 1 时,重复步骤 2 到步骤 3. 当 AD_EN 位清零时,A/D 转换停止,
A/D 转换器进入空闲状态
注:在 burst 模式下,如果软件使能多个通道, 最小通道进行转换,其他通道不转换。
6.14.3 寄存器映射
SAR-ADC
BASE:0x4001C000/0x4001D000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CTRL
0x00
R/W
0
ADC 配置寄存器
START
0x04
R/W
0
ADC 启动寄存器
IE
0x08
R/W
0
ADC 中断使能寄存器
IF
0x0C
R/W
0
ADC 中断状态寄存器
STAT0
0x10
R/W
0
ADC 通道 0 状态寄存器
DATA0
0x14
R/W
0
ADC 通道 0 数据寄存器
STAT1
0x20
R/W
0
ADC 通道 1 状态寄存器
DATA1
0x24
R/W
0
ADC 通道 1 数据寄存器
STAT2
0x30
R/W
0
ADC 通道 2 状态寄存器
DATA2
0x34
R/W
0
ADC 通道 2 数据寄存器
STAT3
0x40
R/W
0
ADC 通道 3 状态寄存器
DATA3
0x44
R/W
0
ADC 通道 3 数据寄存器
STAT4
0x50
R/W
0
ADC 通道 4 状态寄存器
DATA4
0x54
R/W
0
ADC 通道 4 数据寄存器
STAT5
0x60
R/W
0
ADC 通道 5 状态寄存器
DATA5
0x64
R/W
0
ADC 通道 5 数据寄存器
STAT6
0x70
R/W
0
ADC 通道 6 状态寄存器
DATA6
0x74
R/W
0
ADC 通道 6 数据寄存器
STAT7
0x80
R/W
0
ADC 通道 7 状态寄存器
DATA7
0x84
R/W
0
ADC 通道 7 数据寄存器
CTRL1
0x90
R/W
0
ADC FIFO 状态寄存器
CTRL2
0x94
R/W
0
ADC 所有通道数据寄存器
147
SWM320 系列
6.14.4 寄存器描述
配置寄存器 CTRL
ADDR: 0x4001C000/0x4001D000
位域
名称
类型
复位值
31:16
REVERSED
—
—
15
CLKSRC
R/W
0
描述
保留
ADC RC 时钟使能
1:不使能
0:使能
ADC triger 方式选择
1:PWM 触发
0:CPU 触发
ADC 工作模式(只在 CPU 触发方式下有效)
1:多次采样
0:单次采样
ADC 使能
1:使能
0:不使能
一次启动 ADC 采样次数
0000:1 次采样
0001:2 次采样并取平均
0010:保留
0011:4 次采样并取平均
0100/0101/0110:保留
0111:8 次采样并取平均
1000/1001/1010/1011/1100/1101/1110:保留
1111:16 次采样并取平均
14
TRIG
R/W
0
13
CONT
R/W
0
12
EN
R/W
0
11:8
AVG
R/W
0
7
CH7
R/W
0
ADC 通道 7 选择,1 有效
6
CH6
R/W
0
ADC 通道 6 选择,1 有效
5
CH5
R/W
0
ADC 通道 5 选择,1 有效
4
CH4
R/W
0
ADC 通道 4 选择,1 有效
3
CH3
R/W
0
ADC 通道 3 选择,1 有效
2
CH2
R/W
0
ADC 通道 2 选择,1 有效
1
CH1
R/W
0
ADC 通道 1 选择,1 有效
0
CH0
R/W
0
ADC 通道 0 选择,1 有效
启动寄存器 START
ADDR: 0x4001C004/0x4001D004
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
4
BUSY
R/W
0
3:1
REVERSED
—
—
描述
保留
ADC 工作状态标识
1:正在转换
0:转换结束
保留
148
SWM320 系列
0
GO
R/W
0
ADC 启动信号(只在 CPU 触发方式下有效)
该位写 1,则启动一次转换,可以 ADC_MODE
配合使用。
单次采样模式:该位置 1 后,将对有效通道依
次轮询进行采样转换,并将转换的数据保存在
相应通道的 FIFO 或寄存器中。转换完成硬件
自动清零;
多次采样模式:该位置 1 表示启动 ADC 转换,
清零后表示停止 ADC 转换。启动 ADC 转换后,
将对有效通道依次轮询进行采样转换,并将转
换的数据保存在相应通道的 FIFO 或寄存器
中。每次转换完成后判断该位是否为 1,若为
1 则继续转换,若为 0 则停止转换
中断寄存器 IE
ADDR: 0x4001C008/0x4001D008
位域
名称
类型
复位值
描述
31
CH7FULL
R/W
0
ADC 通道 7 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 7 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 7 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 7 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 6 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 6 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 6 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 6 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 5 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
30
29
28
27
26
25
24
23
CH7HFULL
CH7OVF
CH7EOC
CH6FULL
CH6HFULL
CH6OVF
CH6EOC
CH5FULL
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
149
SWM320 系列
位域
22
21
20
名称
CH5HFULL
CH5OVF
CH5EOC
类型
R/W
R/W
R/W
复位值
描述
0
ADC 通道 5 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 5 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 5 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
19
CH4FULL
R/W
0
ADC 通道 4 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
18
CH4HFULL
R/W
0
ADC 通道 4 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 4 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 4 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 3 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 3 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 3 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 3 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 2 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 2 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 2 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
17
16
15
14
13
12
11
10
9
CH4OVF
CH4EOC
CH3FULL
CH3HFULL
CH3OVF
CH3EOC
CH2FULL
CH2HFULL
CH2OVF
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
150
SWM320 系列
位域
8
7
6
名称
CH2EOC
CH1FULL
CH1HFULL
类型
R/W
R/W
R/W
复位值
描述
0
ADC 通道 2 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 1 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 1 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
5
CH1OVF
R/W
0
ADC 通道 1 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
4
CH1EOC
R/W
0
ADC 通道 1 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 0 数据 FIFO 满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 0 数据 FIFO 半满中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 0 数据 FIFO 溢出中断使能
1:使能
0:禁能
0
ADC 通道 0 数据转换完成中断使能
1:使能
0:禁能
3
2
1
0
CH0FULL
CH0HFULL
CH0OVF
CH0EOC
R/W
R/W
R/W
R/W
中断寄存器 IF
ADDR: 0x4001C00C/0x4001D00C
位域
名称
类型
复位值
31
CH7FULL
R/W
0
30
CH7HFULL
R/W
0
29
CH7OVF
R/W
0
描述
ADC 通道 7 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 7 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 7 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
151
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
28
CH7EOC
R/W
0
27
CH6FULL
R/W
0
26
CH6HFULL
R/W
0
25
CH6OVF
R/W
0
24
CH6EOC
R/W
0
23
CH5FULL
R/W
0
22
CH5HFULL
R/W
0
21
CH5OVF
R/W
0
20
CH5EOC
R/W
0
19
CH4FULL
R/W
0
18
CH4HFULL
R/W
0
17
CH4OVF
R/W
0
16
CH4EOC
R/W
0
15
CH3FULL
R/W
0
描述
ADC 通道 7 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 6 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 6 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 6 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 6 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 5 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 5 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 5 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 5 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 4 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 4 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 4 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 4 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 3 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
152
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
14
CH3HFULL
R/W
0
13
CH3OVF
R/W
0
12
CH3EOC
R/W
0
11
CH2FULL
R/W
0
10
CH2HFULL
R/W
0
9
CH2OVF
R/W
0
8
CH2EOC
R/W
0
7
CH1FULL
R/W
0
6
CH1HFULL
R/W
0
5
CH1OVF
R/W
0
4
CH1EOC
R/W
0
3
CH0FULL
R/W
0
2
CH0HFULL
R/W
0
描述
ADC 通道 3 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 3 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 3 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 2 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 2 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 2 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 2 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 1 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 1 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 1 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 1 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 0 数据 FIFO 满中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 0 数据 FIFO 半满中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
153
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
1
CH0OVF
R/W
0
0
CH0EOC
R/W
0
描述
ADC 通道 0 数据 FIFO 溢出中断状态,写 1
清
1:中断已产生
0:中断未产生
ADC 通道 0 数据转换完成中断状态,写 1 清
1:中断已产生
0:中断未产生
通道状态寄存器 STATx(0~7)
ADDR: 0x4001C010/0x4001D010 + 0x10*x
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
4
EMPTYx
R/W
0
3
FULLx
R/W
0
2
HFULLx
R/W
0
1
OVFx
R/W
0
0
EOCx
R/W
0
描述
保留
ADC 通道 x 数据 FIFO 空标志
1:表示 FIFO 空
0:表示 FIFO 非空
ADC 通道 x 数据 FIFO 满标志
1:表示 FIFO 满
0:表示 FIFO 非满
ADC 通道 x 数据 FIFO 半满标志
1:表示 FIFO 半满
0:表示 FIFO 未半满
ADC 通道 x 数据 FIFO 溢出标志
1:表示 FIFO 出现溢出
0:表示 FIFO 未出现溢出
ADC 通道 x 数据转换完成标志,写 1 清
1:表示 ADC 对通道 x 一次采样转换完成
0:采样未完成
通道数据寄存器 DATAx(0~7)
ADDR: 0x4001C014/0x4001D014 + 0x10*x
位域
名称
类型
复位值
31:12
REVERSED
—
—
11:0
DATAx
R/W
0
描述
保留
ADC 通道 x 数据 FIFO 寄存器
注:溢出后,再次转换的数据会被丢掉
配置寄存器 CTRL1
ADDR: 0x4001C090/0x4001D090
位域
名称
类型
复位值
31:7
REVERSED
—
—
154
描述
保留
SWM320 系列
6:4
RIN
R/W
0
ADC 输入阻抗选择
000:无穷大
001:105K
010:90K
011:75K
100:60K
101:45K
110:30K
111:15K
3:0
REVERSED
—
—
保留
配置寄存器 CTRL2
ADDR: 0x4001C094/0x4001D094
位域
名称
类型
复位值
描述
31:29
REVERSED
—
—
28:24
CLKDIV
R/W
0
23:6
REVERSED
—
—
5:3
PGAGAIN
R/W
0
2
PGAIVCM
R/W
0
保留
PGA 增益选择:
000:25.1
001:21.6
010:11.1
011:3.5
100:0
101:-2.9
110:-5.3
111:保留
使能内部 reference(PGA 输入)
1
ADCEVCM
R/W
0
使能外部 reference
0
RESET
R/W
0
ADC 复位
保留
ADC 输入时钟分频
00000:1 分频
00001:2 分频
00010:3 分频
------11111:32 分频
155
SWM320 系列
6.15 直接内存存取(DMA)控制器
6.15.1 特性
Master 接口支持 AMBA 2.0 AHB Lite
Master 接口支持 SINGLE 和 INCR4 传输
Master 接口支持 BYTE 和 WORD 操作
Slave 接口为 AMBA 2.0 AHB 接口
Slave 接口支持 WORD 操作
最大通道数为 8
支持二种地址变化方式:递增,固定
支持 memory to memory,memory to peripheral,peripheral to peripheral 三种握手方
式
6.15.2 功能
DMA
Tx: miu0 to miu1
Rx: miu1 to miu0
SIU (control registers)
ARB0
AHB Master IF
halfplexch
ch0
halfplexch
ch1
halfplexch
ch6
halfplexch
ch7
pshctrl
pshctrl
pshctrl
pshctrl
fifo
fifo
fifo
fifo
Popctrl
Popctrl
Popctrl
popctrl
DMA Handshake Interface
AHB Slave IF
DMA Handshake Interface
DMA 主要功能在于完成两个 AHB Master 口之间的数据搬移,支持系统内存与系统内
存、系统内存与片上外设(NORFLC/SDRAMC/SRAMC)间的数据搬运,外设与外设之间
无法直接进行数据交换,需先从外设 A 搬移到系统内存,然后再从系统内存搬移到外设 B。
搬运过程中无需占用内核资源,从而节省了内核资源可供其他操作使用。
DMA 模块结构如下图所示:
ARB1
AHB Master IF
图 6-42 DMA 模块结构示意图
SIU 是 AHB slave 接口,MCU 通过这个接口配置相关的控制寄存器,同时也完成和外
设之间的握手。
ARB0 和 ARB1 用于仲裁各个通道的数据传输请求。
HALFPLEXCH 是单向传输通道,在任意时刻只能配置为发送或接收方向。
156
SWM320 系列
DMA 处理
每条通道可以根据需要配置为 TX 或者 RX,在每一个 DMA 请求执行完后,可以
动态的改变 TX 和 RX 的配置
DMA 只支持 WORD 读操作,并且只支持连续的 SINGLE 读
访问存储器时,不需要握手信号,访问外设时,需要通过握手信号进行信息交换。
在 DMA 开始访问外设的数据之前,会发出 req 请求信号,同时会通知外设本次
DMA 传输的起始地址、数据长度、以及是读还是写,外设在收到请求后,做好相
应的准备后,给出 gnt 回应信号
DMA 访问外设握手时序如下图所示:
图 6-43 DMA 访问外设握手时序示意图
优先级
每条通道在传输数据前,都要先申请总线的仲裁权。
当前获得仲裁权的通道为 CH0 时,优先级从高到低为 CH1,CH2,CH3,CH4,CH5,
CH6,CH7,CH0;当前通道为 CH1 时,优先级从高到低依次为 CH2,CH3,CH4,CH5,
CH6,CH7,CH0,CH1。以此类推。
中断处理
DMA 控制器模块各通道均支持传输结束中断。DMA 初始化时如果配置了中断使能寄
存器 IE,当所配置通道传输完指定数据长度时会产生中断,此时中断状态寄存器 IF 对应位
自动置 1,对该位写 1 则清除中断,用户可通过读此寄存器来判断是否产生了中断。
DMA 各个通道还具备中断屏蔽功能。当配置了中断屏蔽寄存器 IM 时,即使数据传输
结束,也不会产生中断。
操作说明
使用 DMA 各通道之前,需针对 DMA 模块进行如下初始化操作:
通过寄存器 CHxAM 设置 DMA 通道 x 的发送端与接收端地址变化模式
通过寄存器 CHxSRC 设置 DMA 通道 x 源地址
通过寄存器 CHxDST 设置 DMA 通道 x 目的地址
通过寄存器 CHxCR 的 LEN 位设置 DMA 数据传输长度
根据所需,通过寄存器 IE 配置 DMA 传输结束中断
DMA 使能,寄存器 EN 置 1
启动 DMA 传输,寄存器 CHxCR 的 TXEN 位置 1
157
SWM320 系列
传输完成后进入中断处理部分,通过查询中断状态寄存器 IF 来判断通道 x 是否传
输完成
6.15.3 寄存器映射
DMA
BASE:0x40001000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
EN
0x00
R/W
0
DMA 使能,高有效
IE
0x04
R/W
0
DMA 各通道中断使能
IM
0x08
R/W
0
DMA 各通道中断屏蔽
IF
0x0C
R/W
0
DMA 各通道中断状态
CH0CR
0x40
R/W
0
CH0 控制寄存器
CH0AM
0x44
R/W
0
CH0 地址变化模式
CH0SRC
0x48
R/W
0
CH0 起始地址
CH0DST
0x5C
R/W
0
CH0 目的地址
CH1CR
0x80
R/W
0
CH1 控制寄存器
CH1AM
0x84
R/W
0
CH1 地址变化模式
CH1SRC
0x88
R/W
0
CH1 起始地址
CH1DST
0x9C
R/W
0
CH1 目的地址
CH2CR
0xC0
R/W
0
CH2 控制寄存器
CH2AM
0xC4
R/W
0
CH2 地址变化模式
CH2SRC
0xC8
R/W
0
CH2 起始地址
CH2DST
0xDC
R/W
0
CH2 目的地址
6.15.4 寄存器描述
DMA 使能寄存器 EN
ADDR: 0x40001000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:1
REVERSED
—
—
保留
0
EN
R/W
0
DMA 使能
1:使能 0:禁能
DMA 中断使能寄存器 IE
ADDR: 0x40001004
位域
名称
类型
复位值
描述
31:
DMA
CHN
UM
REVERSED
—
—
保留
Bit x
CHx_IE
R/W
0
通道传输结束时中断使能
1:使能
0:不使能
158
SWM320 系列
DMA 中断屏蔽寄存器 IM
ADDR: 0x40001008
位域
名称
类型
复位值
31:
DMA
CHN
UM
REVERSED
—
—
保留
0
通道中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
Bit x
CHx_IM
R/W
描述
DMA 中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x4000100C
位域
名称
类型
复位值
31:
DMA
CHN
UM
REVERSED
—
—
保留
0
通道 x 中断状态
1:中断已产生
0:中断未产生
Bit x
CHx_IF
R/W
描述
通道 x 控制寄存器 CHxCR
ADDR: 0x40001000+0x40*x
位域
名称
类型
复位值
描述
31:19
REVERSED
—
—
18
AUTORE
R/W
0
17
TXEN
R/W,
AC
0
16
RXEN
R/W,
AC
0
15:12
REVERSED
—
—
11:0
LEN
R/W
0
保留
自动重启使能
1:传输完成后自动按照上一次的配置重新启
动传输
0:传输完成后停止
通道的 TX 启动位,写 1 启动传输。如果
AUTORE 为 0,传输完成自动清零。和 RXEN
在任何时间不能同时为 1
通道的 RX 启动位,写 1 启动传输。如果
AUTORE 为 0,传输完成自动清零。和 TXEN
在任何时间不能同时为 1
保留
DMA 传输的长度。0 对应 1 字节,最大为 4096
字节
通道 x 地址变化模式寄存器 CHxAM
ADDR: 0x40001004+0x40*x
位域
名称
类型
复位值
31:10
REVERSED
—
—
描述
保留
159
SWM320 系列
9:8
DSTCHxAM
R/W
0
7: 2
REVERSED
—
—
1:0
SRCCHxAM
R/W
0
目的地址变化模式
00:固定地址
01:地址递增
保留
源地址变化模式
00:固定地址
01:地址递增
通道 x 源地址寄存器 SRC
ADDR: 0x40001008+0x40*x
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
SRC
R/W
0
DMA 通道 x 源地址,字对齐,低两位自动补
0
通道 x 目的地址寄存器 DST
ADDR: 0x4000101C+0x40*x
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
DST
R/W
0
DMA 通道 x 目的地址,字对齐,低两位自动
补0
160
SWM320 系列
6.16 局域网控制器(CAN)
6.16.1 特性
支持协议 2.0A(11bit 标识符)和 2.0B(29bit 标识符)
支持最大 1 Mbit/s 的比特率
提供 64 字节的接收 FIFO
提供两个 16 位或 1 个 32 位的滤波器
提供可掩蔽中断
为自检操作提供可编程环回模式
6.16.2 功能
本系列所有型号 CAN 模块操作均相同。使用前需使能 CAN 模块时钟。与物理层相连
需要连接额外的硬件收发器。
中断
CAN 模块支持如下中断:
接收中断
发送中断
错误中断
数据溢出中断
唤醒中断
被动错误中断
仲裁丢失中断
总线错误中断
触发中断前,首先需要设置相应位的中断使能(IE)。
各中断状态清除(除接收中断),均为读清除。对于接收中断,需要将 CMD 寄存器 RRB
位置 1 清除。
数据发送
发送报文需要设置发送 buffer (寄存器 INFO,DATA0—DATA11)。可以是标准帧格式或
是扩展帧格式。数据位最大是 8 个字节,超过 8 字节,自动按 8 字节计算。写数据前,需要
查看 SR 寄存器 TXRDY 位是否等于 1,如果不等于 1,则发送的数据将会被丢弃。发送数
据请求通过设置 CMD 寄存器 TXREQ 位为 1(发送请求) 或是 CMD. SRR=1(自接收请求)。
当设置发送请求后,状态寄存器 SR.TXBUSY = 1,发送请求位清除。
数据传输没有开始时,可以通过设置命令寄存器(CMD. ABTTX = 1)中止传输。如果已
经开始传输,则不能中止。
161
SWM320 系列
数据接收
数据接收先通过滤波器,符合条件标识符的才可以接收。滤波器的设置详见―接收滤波‖
章节。
数据接收可以采用 DMA 模式或是读取内部 64 字节 FIFO。
采用 DMA 模式
需要设置控制寄存器 CR. DMAEN = 1,IE. RXDA =0;然后配置 DMA 相关寄存器。等待
DMA 中断,然后读取数据。
采用非 DMA 模式
读取内部的接收 FIFIO,
开始接收数据时,
状态寄存器 SR.RXBUSY = 1,当接收 FIFO (寄
存器 INFO,DATA0—DATA11)接收到完整报文的时候,状态寄存器(SR. RXDA = 1) ,中断状
态 IF. RXDA = 1(如果中断使能寄存器 IE. RXDA = 1)。接收 FIFO 是 64 字节,最多允许接收
5 个完成的扩展帧报文。如果接收 FIFO 没有足够的内存,状态寄存器 SR. RXOV = 1,数据
溢出,(如果中断使能 IE. RXOV =1),溢出中断置位(IF.RXOV = 1)
。
从接收 FIFO 中读取数据后,需要释放 FIFO(设置 CMD. RRB= 1)。如果没有读取的数
据,中断状态位(IE. RXDA)和接收 BUFFER(SR. RXDA)状态位清除。
自接收
自接收功能,数据可以自发自收,不发送应答位。通过设置自接收请求(CMD. SRR = 1),
根据配置,可以产生发送和接收中断。
如果自接收请求和发送请求同时设置,则自接收请求设置无效
接收滤波
验收滤波器有验收代码寄存器(ACR0—ACR3)和验收屏蔽寄存器(AMR0—AMR1)
标准帧格式,单过滤模式
接收 buffer
地址 0x44
0x48
ID28….ID21
ID20…ID18
RTR
0x4c
0x50
XXXX(不匹配)
数据字节 1
数据字节 2
过滤器
ACR0[7:0]
ACR1[7:4]
(ACR1[3:0]不使用)
ACR2[7:0]
ACR3[7:0]
AMR0[7:0]
AMR1[7:4]
(AMR1[3:0]不使用)
AMR2[7:0]
AMR3[7:0]
注:如果不需要数据匹配,AMR2、AMR3 设置 0xFF
标准帧格式,双过滤模式
接收 buffer
地址 0x44
0x48
0x4C
162
0x50
SWM320 系列
ID28…ID21
ID20…ID18
RTR
数据字节 1[7:4]
XX(不匹配)
数据字节 1[3:0]
数据字节 2
过滤器 1:
ACR0[7:0]
ACR1[7:4]
ACR1[3:0]
ACR3[3:0]
AMR0[7:0]
AMR1[7:4]
AMR1[3:0]
AMR3[3:0]
过滤器 2:
ACR2[7:0]
ACR3[7:4]
AMR2[7:0]
AMR3[7:4]
扩展帧格式,单过滤模式
接收 buffer
地址:0x44
0x48
0x4c
0x50
ID28…ID21
ID20…ID13
ID12…ID5
ID4…ID0
ACR0[7:0]
ACR1[7:0]
ACR2[7:0]
ACR3[7:2]
ACR3[1:0]不匹配
AMR0[7:0]
AMR1[7:0]
AMR2[7:0]
AMR3[7:2]
AMR3[1:0]不匹配
RTR
XX(不匹配)
过滤器:
扩展帧格式,双过滤模式
接收 buffer
地址:0x44
0x48
0x4C
0x50
ID28…ID21
ID20…ID13
ID12~ID5(不匹配)
ID4~ID0(不匹配)
过滤器 1:
ACR0[7:0]
ACR1[7:0]
AMR0[7:0]
AMR1[7:0]
过滤器 2:
ACR2[7:0]
ACR3[7:0]
AMR2[7:0]
AMR3[7:0]
波特率
通过 BTR0 和 BTR1 寄存器设置波特率。
163
RTR(不匹配)
XX(不匹配)
SWM320 系列
错误处理
CAN 模块包括两个错误计数器:接收错误计数器 RXERR 和发送错误计数器 TXERR.
当发生接收错误或是发送错误时,相应的寄存器会加 1;当成功接收或是成功发送,相应的寄
存器会减 1.
位错误、格式错误、填充错误或是其他错误,可以通过错误代码捕捉寄存器 ECC 查询。
错误报警限制寄存器 EWLIM 设置的是发生错误(接收或是发送)的最大次数,默认值是
96.当发送错误计数器或是接收错误计数器超过错误报警限制寄存器设置的值时,错误状态
寄存器(SR.6 = 1)置 1,如果错误中断使能(IE. ERR = 1),产生错误中断(IF. ERR = 1)。
如果任何一个错误计数器超过 127 是,CAN 进入错误主动状态,如果主动错误中断使
能(IE. ERRPASS = 1),产生错误主动中断(IE. ERRPASS = 1)。
如果错误计数器超过了 255,总线状态位(SR.7)会被置 1,总线关闭,CAN 就会进入复
位模式。当清除控制寄存器的复位模式(CR.0 ),CAN 退出复位模式。
睡眠模式
CAN 可以工作在低功耗的睡眠模式。通过设置控制寄存器 CR.SLEEP = 1,进入睡眠模
式。
唤醒睡眠模式可以通过以下三种方式:
总线上有活动。
配置睡眠中断使能,触发睡眠唤醒中断。
清除睡眠位(CR.SLEEP =0)
。
如果是总线上有活动唤醒睡眠模式,CAN 直到检测到总线空闲,并且接收到 11bit 后,
才接受报文。在复位模式下,CAN 不能进入睡眠模式。
仅听模式
配置 CR. LOM = 1,进入仅听模式。
(至少需要三个节点)
。
164
SWM320 系列
CAN 工作在仅听模式,只接收数据,不发送数据。即使接收成功,也不发送应答位。
初始化和配置
初始化:
配置中断使能寄存器 (IE);
选择单/双过滤模式(CR.3)和复位模式(CR.0 = 0);
配置验收寄存器(ACR0—ACR3) 和验收屏蔽寄存器(AMR0—AMR3);
配置总线定时寄存器 0(BTR0)和 1(BTR1),设置波特率;
配置 CR 寄存器,退出复位模式。
设置发送数据:
查看发送 buffer 状态位是否为 1(SR.2=1)
;
如果 SR.2 =1,
在发送 buffer 中写入数据 (配置寄存器 INFO,DATA0—DATA11);
配置命令寄存器 CMD,设置 CMD.0=1,发送数据请求,或 CMD.4 = 1,自接
收请求。
设置接收数据:
非 DMA 模式
查看接收中断状态 IE.0 = 1(使能接收中断)或是接收 buffer 状态寄存器
SR.0 = 1;
当读取接收 buffer 里的数据后(寄存器 INFO,DATA0—DATA11),将
CMD.2 置 1,释放接收 fifo。
DMA 模式
查看 DMA 中断,读取数据。
6.16.3 寄存器映射
CAN
BASE:0x40030000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CR
0x00
R/W
0x01
控制寄存器
CMD
0x04
RO
0x00
命令寄存器
SR
0x08
RO
0x3C
状态寄存器
IF
0x0C
RC
0x00
中断状态
IE
0x10
R/W
0x00
中断使能
BT0
0x18
R/W
0x00
总线定时器 0
BT1
0x1C
R/W
0x00
总线定时器 1
ALC
0x2C
RO
0x00
仲裁丢失捕捉
ECC
0x30
RO
0x00
错误代码捕捉
EWLIM
0x34
RO
0x5A
错误报警限制
165
SWM320 系列
名称
偏移量
类型
复位值
描述
RXERR
0x38
RO
0x00
接收错误计数
TXERR
0x3C
RO
0x00
发送错误计数
ACR0
0x40
RO
0x00
验收码寄存器 0
ACR1
0x44
RO
0x00
验收码寄存器 1
ACR2
0x48
RO
0x00
验收码寄存器 2
ACR3
0x4C
RO
0x00
验收码寄存器 3
AMR0
0x50
RO
0x00
验收屏蔽寄存器 0
AMR1
0x54
RO
0x00
验收屏蔽寄存器 1
AMR2
0x58
RO
0x00
验收屏蔽寄存器 2
AMR3
0x5C
RO
0x00
验收屏蔽寄存器 3
INFO
0x40
RO
0x00
帧格式
DATA0
0x44
WO
0x00
数据 0 寄存器
DATA1
0x48
WO
0x00
数据 1 寄存器
DATA2
0x4C
WO
0x00
数据 2 寄存器
DATA3
0x50
WO
0x00
数据 3 寄存器
DATA4
0x54
WO
0x00
数据 4 寄存器
DATA5
0x58
WO
0x00
数据 5 寄存器
DATA6
0x5C
WO
0x00
数据 6 寄存器
DATA7
0x60
WO
0x00
数据 7 寄存器
DATA8
0x64
WO
0x00
数据 8 寄存器
DATA9
0x68
WO
0x00
数据 9 寄存器
DATA10
0x6C
WO
0x00
数据 10 寄存器
DATA11
0x70
WO
0x00
数据 11 寄存器
RMCNT
0x74
R/W
0x00
接收数据计数寄存器
TXRINFO
0x180
RO
0x00
读取发送帧格式寄存器
TXRDATA0
0x184
RO
0x00
读取发送数据 0 寄存器
TXRDATA1
0x188
RO
0x00
读取发送数据 1 寄存器
TXRDATA2
0x18C
RO
0x00
读取发送数据 2 寄存器
TXRDATA3
0x190
RO
0x00
读取发送数据 3 寄存器
TXRDATA4
0x194
RO
0x00
读取发送数据 4 寄存器
TXRDATA5
0x198
RO
0x00
读取发送数据 5 寄存器
TXRDATA6
0x19C
RO
0x00
读取发送数据 6 寄存器
TXRDATA7
0x1A0
RO
0x00
读取发送数据 7 寄存器
TXRDATA8
0x1A4
RO
0x00
读取发送数据 8 寄存器
TXRDATA9
0x1A8
RO
0x00
读取发送数据 9 寄存器
TXRDATA10
0x1AC
RO
0x00
读取发送数据 10 寄存器
TXRDATA11
0x1B0
RO
0x00
读取发送数据 11 寄存器
166
SWM320 系列
6.16.4 寄存器描述
控制寄存器 CR
ADDR:0x40030000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:6
REVERSED
—
—
保留
5
DMAEN
R/W
0x0
1 :DMA 模式接收报文
0 :非 DMA 模式接收报文
4
SLEEP
R/W
0x0
1:进入睡眠模式,有总线活动或中断时唤醒并
自动清零此位
0 :正常模式
3
AFM
R/W
0x0
1 :单个验收滤波器(32 位)
0 :两个验收滤波器(16 位)
2
STM
R/W
0x0
1 :自测模式,使没有应答,CAN 控制器也可
以成功发送
0 :正常模式
1
LOM
R/W
0x0
1 :仅听模式
0 :正常模式
0
RST
R/W
0x1
1 :复位模式
0 :正常模式
注:CR.SLEEP 只能在正常模式下写;CR[3:1] 在正常模式和复位模式下都可以写
命令寄存器 CMD
ADDR: 0x40030004
位域
名称
类型
复位值
描述
31:6
REVERSED
—
—
保留
4
SRR
WO
0x0
1:自测模式下,自接收请求,数据可以同时发
送和接收
3
CLROV
WO
0x0
1:清除数据溢出状态位
2
RRB
WO
0x0
1:释放接收缓冲
1
ABTTX
WO
0x0
1:取消下一个发送请求
0
TXREQ
WO
0x0
1:工作模式下,发送数据请求
状态寄存器 SR
ADDR:0x40030008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7
BUSOFF
RO
0x0
1 :CAN 控制器处于总线关闭状态,没有参与
到总线活动
6
ERR
RO
0x0
1:至少一个错误计数器达到 Warning Limit
5
TXBUSY
RO
0x1
1:正在发送报文
4
RXBUSY
RO
0x1
1:正在接收报文
167
SWM320 系列
3
TXDONE
RO
0x1
1: 上一个报文发送成功完成
2
TXRDY
RO
0x1
0 :正在处理前面的发送,现在不能写新的报文
1 :可以写入新的报文发送
1
RXOV
RO
0x0
1:新接收的报文由于接收 FIFO 已满而丢掉
0
RXDA
RO
0x0
1 : 接收 FIFO 中有完整消息可以读取
中断状态寄存器 IF
ADDR:0x4003000C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7
BUSERR
RC
0x0
当 IE.BUSERR=1 时,CAN 控制器检测到总线
错误时硬件置位
6
ARBLOST
RC
0x0
当 IE.ARBLOST=1 时,CAN 控制器丢失仲裁
变成接收方时硬件置位
5
ERRPASS
RC
0x0
当 IE.ERRPASS=1 时,从被动错误进入主动错
误,或是至少一个错误计数器超过 127 时硬件
置位
4
WKUP
RC
0x0
当 IE.WKUP=1 时,在睡眠模式下的 CAN 控制
器检测到总线活动时硬件置位
3
RXOV
RC
0x0
当 IE.RXOV = 1 时,如果 SR.RXOV = 1, 硬件
置位
2
ERR
RC
0x0
当 IE.ERR=1 时,SR.ERR 或 SR.BUSOFF 0-to-1
或 1-to-0 将置位此位
1
TXRDY
RC
0x0
当 IE.TXRDY=1 时,SR.TXRDY 由 0 变成 1
将置位此位,并且此时 SR.TXDONE 肯定也变
成了 1
0
RXDA
RO
W1C
0x0
当 IE.RXDA = 1 时,如果 SR.RXDA = 1,硬件
置位
注:IF.RXDA 清除通过写 CMD RRB = 1 清除。
中断使能寄存器 IE
ADDR:0x40030010
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7
BUSERR
WO
0x0
1:总线错误 使能
6
ARBLOST
WO
0x0
1:丢失仲裁使能
5
ERRPASS
WO
0x0
1:主动错误使能
4
WKUP
WO
0x0
1:睡眠唤醒使能
3
RXOV
WO
0x0
1:接收报文溢出使能
2
ERR
WO
0x0
1:错误使能
1
TXRDY
WO
0x0
1:报文发送完成使能
0
RXDA
WO
0x0
1:报文成功接收使能
168
SWM320 系列
总线定时器 BT0
ADDR:0x40030018
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:6
SJW
RW
0x0
同步跳变宽度
5:0
BRP
RW
0x0
波特率设置
CAN 时间单位=2*Tsysclk*(BRP+1)
总线定时器 BT1
ADDR:0x4003001C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7
SAM
RW
0x0
采样次数
0: 1 次
1: 3 次
6:4
TSEG2
RW
0x0
t_tseg2 = CAN 时间单位 * (TSEG2+1)
3:0
TSEG1
RW
0x0
t_tseg1 = CAN 时间单位 * (TSEG1+1)
仲裁丢失捕捉寄存器 ALC
ADDR:0x4003002C
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
4:0
ERR_Code
RO
0x0
描述
保留
十进制值
ALC[4:0]
功能
00000
00
仲裁丢失在识别码的 bit1(ID.28)
00001
01
仲裁丢失在识别码的 bit2(ID.27)
00010
02
仲裁丢失在识别码的 bit3(ID.26)
00011
03
仲裁丢失在识别码的 bit4(ID.25)
00100
04
仲裁丢失在识别码的 bit5(ID.24)
00101
05
仲裁丢失在识别码的 bit6(ID.23)
00110
06
仲裁丢失在识别码的 bit7(ID.22)
00111
07
仲裁丢失在识别码的 bit8(ID.21)
01000
08
仲裁丢失在识别码的 bit9(ID.20)
01001
09
仲裁丢失在识别码的 bit10(ID.19)
01010
10
仲裁丢失在识别码的 bit11(ID.18)
01011
11
仲裁丢失在 SRTR 位
01100
12
仲裁丢失在 IDE 位
01101
13
仲裁丢失在识别码的 bit12(ID.17)
01110
14
仲裁丢失在识别码的 bit13(ID.16)
01111
15
仲裁丢失在识别码的 bit14(ID.15)
169
只存在扩展
帧格式
SWM320 系列
10000
16
仲裁丢失在识别码的 bit15(ID.14)
10001
17
仲裁丢失在识别码的 bit16(ID.13)
10010
18
仲裁丢失在识别码的 bit17(ID.12)
10011
19
仲裁丢失在识别码的 bit18(ID.11)
10100
20
仲裁丢失在识别码的 bit19(ID.10)
10101
21
仲裁丢失在识别码的 bit20(ID. 9)
10110
22
仲裁丢失在识别码的 bit21(ID. 8)
10111
23
仲裁丢失在识别码的 bit22(ID. 7)
11000
24
仲裁丢失在识别码的 bit23(ID. 6)
11001
25
仲裁丢失在识别码的 bit24(ID. 5)
11010
26
仲裁丢失在识别码的 bit25(ID. 4)
11011
27
仲裁丢失在识别码的 bit26(ID. 3)
11100
28
仲裁丢失在识别码的 bit27(ID. 2)
11101
29
仲裁丢失在识别码的 bit28(ID. 1)
11110
30
仲裁丢失在识别码的 bit29(ID. 0)
11111
31
仲裁丢失在 RTR 位
错误代码 ECC
ADDR:0x40030030
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
错误代码:
0 位错误
1 格式错误
2 填充错误
3 其它错误
7:6
ERRCODE
RO
0x0
位域
名称
类型
复位值
5
DIR
RO
0x0
0 发送时发生错误
1 接收时发生错误
4:0
SEGCODE
RO
0x0
发生错误 见下表
描述
功能
ECC[4:0]
00011
帧开始
00010
ID28—ID21
00110
ID20—ID18
00100
SRTR 位
00101
IDE 位
00111
ID17—ID13
01111
ID.12 – ID.5
01110
ID.4 – ID.0
01100
RTR 位
01101
保留位 1
170
SWM320 系列
功能
ECC[4:0]
01001
保留位 0
01011
数据长度代码
01010
数据区
01000
CRC 序列
11000
CRC 定义符
11001
应答通道
11011
应答定义符
11010
帧结束
10010
终止
10001
积极错误标志
10110
消极错误标志
10011
支配(控制)位误差
10111
错误定义符
11100
溢出标志
错误报警限制 EWLIM
ADDR:0x40030034
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
EWLIM
RW(R0)
96
注意:在复位模式下可读可写
在正常模式下只读
接收错误计数器 RXERR
ADDR:0x40030038
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ERRCNT
RW(R0)
0
注意:在复位模式下可读可写
在正常模式下只读
发送错误计数器 TXERR
ADDR:0x4003003C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ERRCNT
RW (R0)
0
注意:在复位模式下可读可写
在正常模式下只读
帧信息寄存器 INFO
ADDR:0x40030040
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
描述
保留
171
SWM320 系列
7
FF
RW
0x0
帧格式
0 标准帧格式
1 扩展帧格式
6
RTR
RW
0x0
帧格式
1 远程帧
0 数据帧
3:0
DLC
RW
0x0
数据长度
数据寄存器 0 DATA0
ADDR:0x40030044
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[28:21]
数据寄存器 1 DATA1
ADDR:0x40030048
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:5
ID
RW
0x0
标识符 ID[20:18]
4:0
REVERSED
—
—
保留
数据寄存器 2 DATA2
ADDR:0x4003004C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 0
数据寄存器 3 DATA3
ADDR:0x40030050
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 1
数据寄存器 4 DATA4
ADDR:0x40030054
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 2
数据寄存器 5 DATA5
ADDR:0x40030058
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
描述
保留
172
SWM320 系列
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 3
数据寄存器 6 DATA6
ADDR:0x4003005C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 4
数据寄存器 7 DATA7
ADDR:0x40030060
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 5
数据寄存器 8 DATA8
ADDR:0x40030064
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 6
数据寄存器 9 DATA9
ADDR:0x40030068
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 7
数据寄存器 0 DATA0
ADDR:0x40030044
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[28:21]
数据寄存器 1 DATA1
ADDR:0x40030048
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[20:13]
数据寄存器 2 DATA2
ADDR:0x4003004C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[12:5]
173
SWM320 系列
数据寄存器 3 DATA3
ADDR:0x40030050
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:3
ID
RW
0x0
标识符 ID[5:0]
2:0
REVERSED
—
—
保留
数据寄存器 4 DATA4
ADDR:0x40030054
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 0
数据寄存器 5 DATA5
ADDR:0x40030058
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 1
数据寄存器 6 DATA6
ADDR:0x4003005C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 2
数据寄存器 7 DATA7
ADDR:0x40030060
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 3
数据寄存器 8 DATA8
ADDR:0x40030064
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 4
数据寄存器 9 DATA9
ADDR:0x40030068
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 5
174
SWM320 系列
数据寄存器 10 DATA10
ADDR:0x4003006C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 6
数据寄存器 11 DATA11
ADDR:0x40030070
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 7
接收报文数目寄存器 RMCNT
ADDR:0x40030074
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
RMC
RW
0x0
每次接收到报文数目加 1,
释放接收缓冲数目减 1
读取发送帧信息寄存器 TXRDINFO
ADDR:0x40030180
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
保留
0x0
帧格式
0 标准帧格式
1 扩展帧格式
7
FF
RW
描述
6
RTR
RW
0x0
帧格式
1 远程帧
0 数据帧
3:0
DLC
RW
0x0
数据长度
读取发送数据寄存器 0 TXRDATA0
ADDR:0x40030184
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[28:21]
读取发送数据寄存器 1 TXRDATA 1
ADDR:0x40030188
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:5
ID
RW
0x0
标识符 ID[20:18]
4:0
REVERSED
—
—
保留
175
SWM320 系列
读取发送数据寄存器 2 TXRDATA 2
ADDR:0x4003018C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 0
读取发送数据寄存器 3 TXRDATA 3
ADDR:0x40030190
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 1
读取发送数据寄存器 4 TXRDATA 4
ADDR:0x40030194
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 2
读取发送数据寄存器 5 TXRDATA 5
ADDR:0x40030198
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
描述
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 3
读取发送数据寄存器 6 TXRDATA 6
ADDR:0x4003019C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 4
读取发送数据寄存器 7 TXRDATA 7
ADDR:0x400301A0
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 5
读取发送数据寄存器 8 TXRDATA 8
ADDR:0x400301A4
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 6
176
SWM320 系列
读取发送数据寄存器 9 TXRDATA 9
ADDR:0x400301A8
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 7
读取发送数据寄存器 0 TXRDATA0
ADDR:0x40030184
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[28:21]
读取发送数据寄存器 1 TXRDATA1
ADDR:0x40030188
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[20:13]
读取发送数据寄存器 2 TXRDATA2
ADDR:0x4003018C
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
描述
保留
7:0
ID
RW
0x0
标识符 ID[12:5]
读取发送数据寄存器 3 TXRDATA3
ADDR:0x40030190
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:3
ID
RW
0x0
标识符 ID[5:0]
2:0
REVERSED
—
—
保留
读取发送数据寄存器 4 TXRDATA4
ADDR:0x40030194
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 0
读取发送数据寄存器 5 TXRDATA5
ADDR:0x40030198
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 1
177
SWM320 系列
读取发送数据寄存器 6 TXRDATA6
ADDR:0x4003019C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 2
读取发送数据寄存器 7 TXRDATA7
ADDR:0x400301A0
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 3
读取发送数据寄存器 8 TXRDATA8
ADDR:0x400301A4
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 4
读取发送数据寄存器 9 TXRDATA9
ADDR:0x400301A8
位域
名称
类型
复位值
31:8
REVERSED
—
—
描述
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 5
读取发送数据寄存器 10 TXRDATA10
ADDR:0x400301AC
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 6
读取发送数据寄存器 11 TXRDATA11
ADDR:0x400301B0
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
DATA
RW
0x0
数据字节 7
验收码寄存器 ACRx (x = 0,1,2,3 )
ADDR:0x40030040+0x4*n
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
IDx
RW
0x0
验收码
178
SWM320 系列
验收屏蔽器 AMRx (x = 0,1,2,3 )
ADDR:0x40030050+0x4*n
位域
名称
类型
复位值
描述
31:8
REVERSED
—
—
保留
7:0
IDx
RW
0x0
验收屏蔽
对应位写 1,不屏蔽
对应为写 0,屏蔽
179
SWM320 系列
6.17 实时时钟(RTC)
6.17.1 特性
可自由设置日期(年、月、周、日)和时间(时、分、秒)
可自由设置闹钟(周、时、分、秒)
自动识别当前设置年份是否为闰年
支持 RTC 时钟校正功能
支持 RTC 中断从 SLEEP 模式下唤醒芯片
6.17.2 功能
使用前需使能 RTC 模块时钟。RTC 控制器用于提供给用户实时的时间信息与日期信息。
使用 RTC 前,需进行如下操作:
通过寄存器 EN 禁能 RTC;
读取配置状态寄存器 CFGABLE,当该寄存器 = 1 时,分别通过寄存器 MINSEC、
DATHUR、MONDAY、YEAR 配置 RTC 的初始计数值 ,通过寄存器 MINSECAL、
DATHURAL 设置 RTC 闹钟时间;
通过寄存器 LOAD 加载各项初始值;
用户根据需要,通过寄存器 IE 使能天/时/分/秒等中断或闹钟中断;
通过寄存器 EN 使能 RTC;
若使能了天/时/分/秒等中断,计数到规定时间后进入中断;若使能了闹钟中断,计
数到闹钟设定时间后将芯片从休眠状态唤醒(进入闹钟中断前芯片需处于休眠状
态)
。
唤醒休眠相关配置流程参见 SYSCON 模块的“休眠与唤醒设置”章节。
RTC 的时钟计数周期默认为 32768,可通过软件进行时钟校正,时钟校正分为时钟调整
和时钟微调整,在配置状态寄存器 CFGABLE 为 1 时,分别通过时钟调整寄存器 TRIM 和
时钟微调 TRIMM 寄存器进行校正。
时钟调整
读取 TRIM 寄存器 DEC 位和 ADJ 位的值
判断 DEC 位是否为 1
若 DEC=1,计数周期设置为 32768-ADJ,否则计数周期设置为 32768+ADJ
时钟微调整
设置 TRIMM 寄存器 CYCLE 位的值(0-7,分别代表 1-8 个计数周期)以确定几个
周期进行一次微调
读取并判断 TRIMM 寄存器 INC 位的值
若 INC=1,则每次微调时计数周期调整为(32768±ADJ)+1,否则每次微调时计数周
期调整为(32768±ADJ)+1
180
SWM320 系列
注:CYCLE=0 时,不进行微调整
6.17.3 寄存器映射
RTC
BASE:0x4001B000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
MINSEC
0x00
R/W
0
分秒计数寄存器
DATHUR
0x04
R/W
0x20
日时计数寄存器
MONDAY
0x08
R/W
0x8
月周计数寄存器
YEAR
0x0C
R/W
0x7df
年计数寄存器
MINSECAL
0x10
R/W
0
分秒闹铃设置寄存器
DAYHURAL
0x14
R/W
0
周时闹铃设置寄存器
LOAD
0x18
R/W,AC
0
初始化计数器
IE
0x1C
R/W
0
中断使能寄存器
IF
0x20
R/W,
W1C
0
中断状态寄存器
EN
0x24
R/W
0x1
RTC 使能寄存器
CFGABLE
0x28
RO
0
配置状态寄存器
TRIM
0x2C
R/W
0
时钟调整寄存器
TRIMM
0x30
R/W
0
时钟微调寄存器
181
SWM320 系列
6.17.4 寄存器描述
分秒计数寄存器 MINSEC
ADDR: 0x4001B000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:12
REVERSED
—
—
保留
11:6
MIN
R/W
0
计时器分钟计数
5:0
SEC
R/W
0
计时器秒计数
日时计数寄存器 DATHUR
ADDR: 0x4001B004
位域
名称
类型
复位值
描述
31:10
REVERSED
—
—
保留
9:5
DATE
R/W
0x1
计时器天计数
4:0
HOUR
R/W
0
计时器小时计数
月周计数寄存器 MONDAY
ADDR: 0x4001B008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:7
REVERSED
—
—
保留
6:3
MON
R/W
0x1
计时器月计数
2:0
DAY
R/W
0
计时器周计数
0 表示周日,6 表示周六,以此类推
年计数寄存器 YEAR
ADDR: 0x4001B00C
位域
名称
类型
复位值
31:12
REVERSED
—
—
11:0
YEAR
R/W
0x7df
描述
保留
计时器年计数。支持 1901-2199
分秒闹铃设置寄存器 MINSECAL
ADDR: 0x4001B010
位域
名称
类型
复位值
描述
31:12
REVERSED
—
—
保留
11:6
MIN
R/W
0
定时器分钟设置
5:0
SEC
R/W
0
定时器秒设置
周时闹铃设置寄存器 DATHURAL
ADDR: 0x4001B014
位域
名称
类型
复位值
描述
31:12
REVERSED
—
—
保留
11
SAT
R/W
0
定时器周设置,设置为周六
182
SWM320 系列
10
FRI
R/W
0
定时器周设置,设置为周五
9
THU
R/W
0
定时器周设置,设置为周四
8
WED
R/W
0
定时器周设置,设置为周三
7
TUE
R/W
0
定时器周设置,设置为周二
6
MON
R/W
0
定时器周设置,设置为周一
5
SUN
R/W
0
定时器周设置,设置为周日
4:0
HOUR
R/W
0
定时器小时设置
初始化寄存器 LOAD
ADDR: 0x4001B018
位域
名称
类型
复位值
31:1
REVERSED
—
—
保留
1
Load_alarm
R/W,
AC
0
闹钟设置值生效,1 有效
R/W
0
将设置的 MINSEC、DATHUR、MONDAY 和
YEAR 装载到相关计数器,
将 TRIM 和 TRIMM
的值装载作为基础计数器,持续到 RTC 时钟
的上升沿来临,自动清零
描述
0
LOAD
描述
中断使能寄存器 IE
ADDR: 0x4001B01C
位域
名称
类型
复位值
31:5
REVERSED
—
—
保留
4
ALARM
R/W
0
闹钟中断使能
3
DATE
R/W
0
天中断使能
2
HOUR
R/W
0
小时中断使能
1
MIN
R/W
0
分钟中断使能
0
SEC
R/W
0
秒中断使能
中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x4001B020
位域
名称
类型
复位值
描述
31:5
REVERSED
—
—
保留
4
ALARM
R/W,W1C
0
闹钟中断状态,写 1 清零
3
DATE
R/W,W1C
0
天中断状态,写 1 清零
2
HOUR
R/W,W1C
0
小时中断状态,写 1 清零
1
MIN
R/W,W1C
0
分钟中断状态,写 1 清零
0
SEC
R/W,W1C
0
秒中断状态,写 1 清零
RTC 使能寄存器 EN
ADDR: 0x4001B024
位域
名称
类型
复位值
31:1
REVERSED
—
—
描述
保留
183
SWM320 系列
0
EN
R/W
0x1
RTC 使能
配置状态寄存器 CFGABLE
ADDR: 0x4001B028
位域
名称
类型
复位值
31:1
REVERSED
—
—
保留
RO
0
寄存器可配置指示。如果需要更改 RTC 的寄存
器时,必须先查询此寄存器,当 CFGABLE 为 1
时,尽快配置完所有的寄存器(IE 和 IF 的配
置不需要看这一位)
描述
0
CFGABLE
描述
时钟调整寄存器 TRIM
ADDR: 0x4001B02C
位域
名称
类型
复位值
31:9
REVERSED
—
—
保留
8
DEC
R/W
0
7:0
ADJ
R/W
0
用于调整计数周期,默认为 32768,如果 DEC
为 1,则计数周期调整为 32768-ADJ,否则调
整为 32768+ADJ
时钟调整寄存器 TRIMM
ADDR: 0x4001B030
位域
名称
类型
复位值
描述
31:4
REVERSED
—
—
保留
3
INC
R/W
0
2:0
CYCLE
R/W
0
用 于 计 数 周 期 微 调 整 (n 个 周 期 调 整 一 次
),如果 INC 为 1 ,则第 n 个计数周期
调整为(32768±ADJ)-1,否则调整为(32768±
ADJ)+1;(CYCLE = 0 时,不进行微调整;
CYCLE = 1,则 n 为 2;CYCLE = 7,则 n
为 8;以此类推)
184
SWM320 系列
6.18 CRC 计算单元(CRC)
6.18.1 特性
支持 CRC-32 码多项式
生成多项式:X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1
支持 CRC-16 码多项式
生成多项式:X16+X12+X5+1
支持输出结果设置,包括翻转、取反
支持初始值自定义
6.18.2 功能
SWM3200 系列所有型号 CRC 模块操作均相同,主要应用于核实数据传输或者数据存
储的正确性和完整性,使用前需使能 CRC 模块时钟。
CRC 模块分为 CRC-32 和 CRC-16 两个算法。使用 CRC-32 多项式进行计算时,输入数
据有效位宽可选择为 32Bit、16Bit、8Bit,使用 CRC-16 多项式进行计算时,输入数据有效
位宽可选择 16Bit、8Bit。
CRC 循环冗余检验结构框图如下图所示:
CRC_RESULT
Reg
CRC_CR
Reg
Byte2
Byte1
D
Q
RESULT
Reverse
MUX
In Data Bit
Reverse
Byte3
MUX
CRC32
Byte4
MUX
AHB BUS
Slave wrapeer
CRC_INIVAL
Reg
CRC16
CRC Control
Unit
图 6-44 CRC 结构框图
计算步骤
根据需求,通过 CR 寄存器选择 CRC 算法、输入数据有效位宽、输出结果
根据需求,通过 INIVAL 寄存器设置 CRC 初始值
通过 CR 寄存器使能 CRC 计算
通过 DATAIN 寄存器向 CRC 计算单元输入要计算的数据
通过 RESULT 寄存器读取计算结果
185
SWM320 系列
6.18.3 寄存器映射
CRC
BASE:0x40003000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CR
0x00
R/W
0
CRC 状态控制寄存器
DATAIN
0x04
W
0
CRC 数据输入寄存器
INIVAL
0x08
R/W
0
CRC 初始值设置寄存器
RESULT
0x0C
R
0
CRC 结果输出寄存器
6.18.4 寄存器描述
控制寄存器 CR
ADDR: 0x40003000
位域
名称
类型
复位值
31:6
REVERSED
—
—
5:4
IBITS
R/W
0
3
2
1
0
CRC16
ONOT
OREV
EN
R/W
R/W
R/W
R/W
0
描述
保留
CRC 输入数据有效位数寄存器
00:32 位输入数据有效
01:低 16 位输入数据有效
10:低 8 位输入数据有效
11:保留
CRC 算法选择寄存器
0:CRC32
1:CRC16
0
输出结果是否取反寄存器
1:输出结果取反
0:输出结果不需要取反
0
输出结果是否翻转寄存器
1:输出数据整体翻转
0:输出数据不需翻转
0
CRC 使能控制位
1:使能
0:不使能
数据输入寄存器 DATAIN
ADDR: 0x40003004
位域
名称
类型
复位值
31:0
DATAIN
WO
0
描述
CRC 数据输入寄存器,根据 CR[IBITS]选择
00:32 位输入数据有效
01:低 16 位输入数据有效
10:低 8 位输入数据有效
11:保留
186
SWM320 系列
初始值设置寄存器 INIVAL
ADDR: 0x40003008
位域
名称
类型
复位值
31:0
INIVAL
R/W
0x0
描述
CRC 初始值寄存器
结果输出寄存器 RESULT
ADDR: 0x4000300C
位域
名称
类型
复位值
31:10
RESULT
R
0
描述
CRC 结果输出寄存器,根据 CR[CRC16]选择
0:32 位有效
1:低 16 位有效
187
SWM320 系列
6.19 SRAM 控制器(SRAMC)
6.19.1 特性
Slave 接口为 AMBA 2.0 AHB 接口
Slave 接口仅支持 WORD 操作
支持异步 SRAM 接口
支持 8 位数据位宽和 16 位数据位宽的颗粒
最大支持 24 位地址线
6.19.2 功能
本系列所有型号 SRAM 模块操作均相同。使用前需使能 SRAM 模块时钟。
SRAMC 模块能够将 AHB 传输信号转换到适当的外部设备协议,以满足 MCU 访问外
部存储的时序要求,从而完成对片外 8/16 位异步 SRAM 存储器的读、写操作。模块结构如
下图所示:
DATA[15:0]
CSN
AHB Slave
SIU
FSM
WEN
OEN
ADDR[23:0]
图 6-45 SRAMC 模块结构示意图
MCU 通过 SIU 接口配置相关的控制寄存器,FSM 将控制命令转化为异步 SRAM 的接
口时序。
数据接口
除 CSN 为独立接口信号外,SRAMC 模块其余数据接口与 NORFLC 模块共用,包括
WEN/OEN/ADDR/DATA 等。使用时将相关 GPIO 功能设置为 SRAMC 模块接口信号,如下
表所示:
信号名称
信号方向
功能
CSN
O
外部 SRAM 片选信号
WEN
O
外部 SRAM 使能信号
OEN
O
外部 SRAM 输出使能信号
ADDR
O
外部 SRAM 地址信号
DATA
I/O
写入/读回 SRAM 的数据
表格 6-3 SRAMC 模块数据接口
数据宽度
当选择的片外异步 SRAM 存储器的数据通道是 8 位或者 16 位时,通过 SRAMC 控制寄
存器 BYTEIF 位可选择对应的 AHB 操作宽度,在 AHB 上的 32 位数据会被分割成连续的 8
188
SWM320 系列
位或 16 位的数据来进行操作。
普遍的传输规则有以下三种:
AHB 的操作宽度与片外异步 SRAM 存储器的数据宽度相同
AHB 的操作宽度大于片外异步 SRAM 存储器的数据宽度
AHB 的操作宽度小于片外异步 SRAM 存储器的数据宽度
AHB 访问宽度
存储器宽度
8位
16 位
8位
A
C
16 位
B
A
32 位
B
B
表格 6-4 SRAMC 模块传输宽度
当 AHB 的操作宽度大于或小于片外异步 SRAM 存储器的数据宽度时,存在数据传输一
致性的问题,因此为保障数据传输的一致性,根据片外异步 SRAM 存储器的数据宽度,要
求配置与之相同的 AHB 操作宽度。
读写速度
SRAMC 的读写速度由片外 SRAM 存储器的访问速度决定,可通过控制寄存器 CR 的
RWTIME 位来设置。SRAMC 完成每个访问操作至少需持续五个时钟周期,并且所设置的最
终访问速度不得小于片外 SRAM 存储器的访问速度。
例如:SYSCLK =120Mhz,SRAMC 完成一个访问操作至少需要 5/120Mhz ≈41.67ns,
此时如果片外 SRAM 芯片读写速度为 55ns,
那么 RWTIME 需最小设置为 6(7 个时钟周期)
。
传输时序
SRAMC 模块 CSN/WEN/OEN 等接口信号均在低电平时有效。
读操作期间 WEN 恒为高,ACCESS、ADDR 等信号在片选信号 CSN 拉低之前设置完
成,OEN 信号随着 CSN 的拉低而拉低,经过若干个(取决于 RWTIME)时钟周期后再拉高,
此时可软件读取 DATA,数据读取完成后 CSN 拉高,读操作时序如下图所示:
图 6-46 SRAMC 读操作时序图
189
SWM320 系列
写操作期间 OEN 恒为高,ACCESS、ADDR、DATA 等信号在 CSN 拉低之前设置完成,
WEN 信号随着 CSN 的拉低而拉低,经过若干个(取决于 RWTIME)时钟周期后再拉高,
至此写操作完成,CSN 信号拉高,写操作时序如下图所示:
图 6-47 SRAMC 写操作时序图
6.19.3 寄存器映射
SRAM
BASE:0x68000000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CR
0x00
R/W
0
SRAMC 控制寄存器
6.19.4 寄存器描述
控制寄存器 CR
ADDR: 0x68000000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:5
REVERSED
—
—
4
BYTEIF
R/W
0
3:0
RWTIME
R/W
0x4
保留
外部 SRAM 数据宽度
1:8 位
0:16 位
读写操作的时序参数,表示整个读写操作持续
多少个时钟周期。0 表示 1 个时钟周期,依次
类推。
SRAMC 完成每个访问操作至少需持续五个时
钟周期,因此 RWTIME 最小设置为 4,并且所
设置的最终访问速度不得小于片外 SRAM 存
储器的访问速度
190
SWM320 系列
6.20 NORFLASH 控制器(NORFLC)
6.20.1 特性
Slave 接口为 AMBA 2.0 AHB 接口
Slave 接口只支持 WORD 操作
支持并行 NOR FLASH 接口
支持 8 位数据位宽和 16 位数据位宽的颗粒
支持无 Ready/Busy#输出的颗粒
最大支持 24 位地址线
支持写命令读数据和直接读数据两种方式
通过写命令方式,可以支持的命令包括
读数据
复位
读 Manufacturer ID
读 Device ID
编程
片擦除
扇区擦除
6.20.2 功能
本系列部分型号可能不包括该模块。使用前需使能 NORFLC 模块时钟。
NORFLC 模块能够将 AHB 传输信号转换到适当的外部设备协议,以满足 MCU 访问外
部存储的时序要求,从而完成对片外并行 NOR FLASH 存储器的读、写、擦除等操作。模块
结构如下图所示:
DATA[15:0]
CEN
AHB Slave
SIU
FSM
WEN
OEN
ADDR[23:0]
图 6-48 NORFLC 模块结构示意图
数据接口
NORFLC 模块包括 CEN、WEN、OEN、ADDR、DATA 等接口信号,使用时将相关 GPIO
功能设置为 NORFLC 模块接口信号。如下表所示:
信号名称
信号方向
功能
CEN
O
外部 NOR FLASH 片选信号
WEN
O
外部 NOR FLASH 使能信号
191
SWM320 系列
信号名称
信号方向
功能
OEN
O
外部 NOR FLASH 输出使能
信号
ADDR
O
外部 NOR FLASH 地址信号
DATA
I/O
写入/读回 NOR FLASH 的数
据
表格 6-5 NORFLC 模块数据接口
传输控制
类似于 SRAMC,NORFLC 接外部 NOR FLASH 存储器时也需要根据外部 NOR FLASH
存储器的特性进行匹配设置,包括数据位宽及读/写时序的控制。其中控制寄存器 CR 的
BYTEIF 位控制数据宽度,RDTIME、WRTIME 位分别控制读/写的时序。
传输时序
NORFLC 模块 CEN/WEN/OEN 等接口信号均在低电平时有效。
读操作需要通过 CMD 配置并执行命令 READ。读操作期间 WEN 恒为高,RDTIME、
ADDR 等信号在片选信号 CEN 拉低之前设置完成,OEN 信号随着 CEN 的拉低而拉低,经
过若干个(取决于 RDTIME)时钟周期后再拉高,此时可软件读取 DATA,数据读取完成后
CEN 拉高。读操作时序如下图所示:
图 6-49 NORFLC 读操作时序图
写操作需要通过 CMD 配置并执行命令 PROGRAM。
写操作期间 OEN 恒为高,
WRTIME、
ADDR、DATA 等信号在 CEN 拉低之前设置完成,WEN 信号随着 CEN 的拉低而拉低,经
过若干个(取决于 WRTIME)时钟周期后再拉高,至此写操作完成,CEN 信号拉高。写操
作时序如下图所示:
192
SWM320 系列
图 6-50 NORFLC 写操作时序图
操作说明
初始化
根据外部 NOR Flash 数据宽度配置控制寄存器 BYTEIF 位
根据外部 NOR Flash 写入速度配置控制寄存器 WRTIME 位
根据外部 NOR Flash 读取速度配置控制寄存器 WRTIME 位
如需中断,配置相关中断寄存器
清除 CEN 引脚,选通 NORFLC
读操作
通过命令读数据
NORFLC 初始化
通过地址控制寄存器 ADDR 设置要读取的地址
通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 READ
读取数据寄存器 DATA
通过地址直接读数据
NORFLC 初始化
直 接读地址 25’b1xx_xxxx_xxxx_xxxx_xxxx_xxxx_xxxx,低 24 位为 NOR
FLASH 地址,支持字节、半字、字操作
读 ID
NORFLC 初始化
通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 AUTOMATIC SELECT
通过地址控制寄存器 ADDR 设置要读取的地址(由 Flash 决定)
通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 READ
读取数据寄存器 DATA
读取完毕,通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 RESET,系统复位
擦除操作
扇区擦除
193
SWM320 系列
NORFLC 初始化
通过地址控制寄存器 ADDR 设置要擦除的起始地址
通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 SECTOR ERASE
等待执行命令完成产生中断,扇区擦除操作完成
整片擦除
NORFLC 初始化
通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 CHIP ERASE
等待执行命令完成产生中断,整片擦除操作完成
写操作
NORFLC 初始化
通过地址控制寄存器 ADDR 设置要写入的起始地址
通过命令控制寄存器 CMD 设置命令为 PROGRAM
设置数据寄存器 DATA
等待 PROGRAM 命令执行完成中断,PROGRAM 操作结束
中断处理
NORFLC 模 块 支 持 执 行 命 令 超 时 或 执 行 命 令 完 成 产 生 中 断 , 支 持 的 命 令 包 括
PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR ERASE,若中断使能寄存器 IE 使能,当符合中断产
生的条件后系统进入中断处理部分,可通过读中断状态寄存器 IF 判断是是否进入中断,对
中断状态寄存器写 1 进行清除相对应的中断状态。
6.20.3 寄存器映射
NORFLC
BASE:0x60000000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
IE
0x00
R/W
0
NORFLC 中断使能,高有效
IF
0x04
R/W
0
NORFLC 中断状态,高有效,写 1
清零
IM
0x08
R/W
0
NORFLC 中断屏蔽,高有效
CR
0x0C
R/W
0
NORFLC 时序控制寄存器
ADDR
0x10
R/W
0
NORFLC 地址控制寄存器
CMD
0x14
R/W
0
NORFLC 命令控制寄存器
6.20.4 寄存器描述
中断使能寄存器 IE
ADDR: 0x60000000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:2
REVERSED
—
—
1
TIMEOUT
R/W
0
保留
执行 PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR
ERASE 命令时超时中断使能
1:使能
0:不使能
194
SWM320 系列
0
FINISH
R/W
0
执行 PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR
ERASE 命令完成中断使能
1:使能
0:不使能
中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x60000004
位域
名称
类型
复位值
描述
31:2
REVERSED
—
—
1
TIMEOUT
R,
W1C
0
0
FINISH
R,
W1C
0
保留
执行 PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR
ERASE 命令时超时中断状态,写 1 清零
1:中断已发生
0:中断未发生
执行 PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR
ERASE 命令完成中断状态,写 1 清零
1:中断已发生
0:中断未发生
中断状态寄存器 IM
ADDR: 0x60000008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:2
REVERSED
—
—
1
TIMEOUT
R/W
0
0
FINISH
R/W
0
保留
执行 PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR
ERASE 命令时超时中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
执行 PROGRAM、CHIP ERASE、SECTOR
ERASE 命令完成中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
时序控制寄存器 CR
ADDR: 0x6000000C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:9
REVERSED
—
—
8
BYTEIF
R/W
0
7:5
WRTIME
R/W
0
4:0
RDTIME
R/W
0
保留
外部 NOR FLASH 数据宽度
1:8bit
0:16bit
输出 WEN 的低电平宽度。0 表示 1 个时钟周
期,以此类推
OEN 下降沿后多少个时钟周期后采样读回的
数据。0 表示 1 个时钟周期,以此类推
类型
复位值
地址控制寄存器 ADDR
ADDR: 0x60000010
位域
名称
描述
195
SWM320 系列
31:24
REVERSED
—
—
保留
23:0
ADDR
R/W
0
要写入/读取外部 NOR FLASH 的地址
命令控制寄存器 CMD
ADDR: 0x60000014
位域
名称
类型
复位值
描述
31:19
REVERSED
—
—
保留
18:16
CMD
R/W
0
15:0
DATA
R/W
0
要执行的命令
000:READ
001:RESET
010:AUTOMATIC SELECT
011:PROGRAM
100:CHIP ERASE
101:SECTOR ERASE
110/111:保留
数据寄存器
CMD=011 时,DATA 是要写入 NOR FLASH
的数据
CMD=000 时,DATA 是从 NOR FLASH 读回
的数据
196
SWM320 系列
6.21 LCD 控制器(LCDC)
6.21.1 特性
支持同步 LCD 接口
接口时序可调
输出时钟可配置为空闲时关闭
支持 MPU 接口
支持 I80 接口
支持 M68 接口
接口时序可调
支持 565RGB 格式
支持最高分辨率 1024*768,实际分辨率可以配置
LCDC 输出数据宽度 16bit
支持横屏和竖屏模式
内置单通道 DMA,FIFO 深度 32*32bit
6.21.2 功能
AHB
Master IF
本系列 LCDC 模块操作均相同,使用前需使能 LCDC 模块时钟。
LCDC 模块用于实现 MCU 与外部 LCD 的对接,在 MCU 的控制下,将需要显示的数据
通过传送到外部 LCD 接口(支持 MPU 和 SYNC 两种常用的 LCD 接口)去显示。结构如下
图所示:
MPU
Interface
MPUIF
LCDC_FIFO32*
32
SYNCIF
SYNC
Interface
LCDC_SIU
DATA
AHB Slave
IF
DATA
LCDC_DMA
图 6-51 LCDC 模块结构示意图
MCU 通过 LCDC_SIU 接口完成对 LCDC 模块寄存器的控制,LCDC_DMA 用于将需要
发送给 LCD 显示的数据从芯片内部的 SRAM 或者片外存储器中读出并压入到 LCDC_FIFO,
在 MPUIF 或者 SYNCIF 的控制下,发送到外部 LCD 的数据线上。
注:MPUIF 实现的是 MPU 接口,SYNCIF 实现的是 SYNC 接口,任何时间只有一个接口可以工作。
197
SWM320 系列
数据接口
LCDC 模块包括 RD、WNR、RS、CSN、DATA 等控制接口。使用时将相关 GPIO 功能
设置为 LCDC 模块接口信号。如下表所示:
信号名称
信号方向
RD
O
MPU:I80 接口下 RD 信号
SYNC:DOTCLK 信号
O
MPU:I80 接口下 WR 信号,
M68 接口下 E 信号
SYNC:HSYNC 信号
O
MPU:I80、M68 接口下 RS
信号
SYNC:DEN 信号
O
MPU:I80 接口下 CSN 信号,
M68 接口下 CSN、RW 信号
SYNC:VSYNC 信号
I/O
MPU:16Bit 数据信号
SYNC:对于 24BitLCD,
DOUT[15:11]送给 R[7:3],
R[2:0]接 0
DOUT[10:5]送给 G[7:2],
G[1:0]接 0
DOUT[4:0]送给 B[7:3],B[2:0]
接0
WNR
RS
CSN
DATA
功能
表格 6-6 LCDC 模块数据接口
接口时序
MPU 接口时序如下图所示:
图 6-52 LCDC 模块 MPU 接口时序图
Tas 周期从 CSN 下降沿到 WR 下降沿,为地址建立时间,可通过寄存器 CR1 的 TAS 位
进行设置;
Tpwlw 周期从 WR 下降沿到上升沿,
为 WR 操作脉冲宽度,
可通过寄存器 CR1 的 TPWLW
198
SWM320 系列
位进行设置;
Tah 周期从 WR 上升沿到 CSN 上升沿,为地址保持时间,可通过寄存器 CR1 的 TAH
位进行设置;
Ttail 周期从 CSN 上升沿到 CSN 下降沿,为与下次选通之间的时差,可通过寄存器 CR1
的 TTAIL 位进行设置。
SYNC 接口时序如下图所示:
图 6-53 LCDC 模块 SYNC 接口时序图
在 VSYNC 状态,输出 VSYNC 的变化,然后进入 HSYNC 状态,继而输出 HSYNC 变
化,标志一行数据的开始;
进入 HBP 状态,通常 HBP 为 68,HSYNC 和 HBP 一共将持续 68 个 DOTCLK 周期;
进入 HDATA 状态,HDATA 状态将持续 320(以 320*240 分辨率,横屏为例)个 DOTCLK
上升沿,每个上升沿将送出一个像素 16bit 的 565RGB 数据;
发完 320 个像素后,进入 HFP 状态,HFP 通常的设置为 20,20 个 DOTCLK 周期后,
进入 HSYNC,新的一行开始。
操作说明
初始化
MPU
设置 START 寄存器 MPUEN 位为 1,选择 LCD 接口为 MPU 接口
根据外部 LCD 特性,通过 CR1 寄存器设置 TAS、TPWLW、TAH、TTAIL、
I80 位
根据外部 LCD 特性,通过 START 寄存器设置 POSTCMDE、POSTCMDV 位
SYNC
设置 START 寄存器 MPUEN 位为 0,选择 LCD 接口为 SYNC 接口
根据外部 LCD 特性,通过 CR0 寄存器设置 MPUEN 为 0 时各位段
根据外部 LCD 特性,通过 CR1 寄存器设置 MPUEN 为 0 时各位段
数据传输
MPU
通过 IE 寄存器使能中断
通过 SRCADDR 寄存器设置要发送的数据所在地址
通过 CR1 寄存器 OPLEN 位设置要发送的数据的长度
若此次发送的是命令,将 CR1 寄存器 ISCMD 位置 1,并通过 STADDR 位设
199
SWM320 系列
置第一个命令寄存器所在地址
将 START 寄存器 GO 位置 1,开始传输
等待中断产生,此次传输结束
SYNC
通过 IE 寄存器使能中断
通过 SRCADDR 寄存器设置要发送的数据所在地址
将 START 寄存器 GO 位置 1,开始传输
等待中断产生,此次传输结束
200
SWM320 系列
6.21.3 寄存器映射
LCDC
BASE:0x40002000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
IE
0x00
R/W
0
中断使能寄存器
IF
0x04
R,W1C
0
中断状态寄存器
IM
0x08
R/W
0
中断屏蔽寄存器
START
0x0C
R,W1,A
C
0x804
启动传输控制寄存器
SRCADDR
0x10
R/W
0
数据源地址寄存器
CR0
0x14
R/W
0
参数控制寄存器 0
CR1
0x18
R/W
0
参数控制寄存器 1
PRECMDV
0x1C
R/W
0xC1
MPU 接口发送数据指示
6.21.4 寄存器描述
中断使能寄存器 IE
ADDR: 0x40002000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:1
REVERSED
—
—
0
IE
R/W
0
保留
中断使能寄存器,完成指定长度的数据传输时
产生中断
1:使能
0:不使能
中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x40002004
位域
名称
类型
复位值
31:1
REVERSED
—
—
0
IF
R,
W1C
0
描述
保留
中断状态寄存器,写 1 清零
1:中断已发生
0:中断未发生
中断屏蔽寄存器 IM
ADDR: 0x40002008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:1
REVERSED
—
—
保留
0
IM
R/W
0
中断屏蔽寄存器
1:屏蔽
0:不屏蔽
启动传输控制寄存器 START
ADDR: 0x4000200C
201
SWM320 系列
位域
名称
类型
复位值
描述
31:20
REVERSED
—
—
19:4
POSTCMDV
R/W
0x80
3
POSTCMDE
R/W
0x1
2
REVERSED
—
—
保留
在 MPUEN 和 POSTCMDE 同时为 1 时,在命
令结束标志周期,数据总线上的值。
默认是 0x80,根据屏的要求配置
MPUEN 为 1 时,是否发命令结束标志
1:发 POSTCMD 命令
0:不发 POSTCMD 命令
保留
1
GO
R/W
0
0
MPUEN
R/W
0
写 1 开始传输数据,数据传输结束后自动清零
根据外部接口的情况,在初始化时设置后不能
更改
1:MPU 接口
0:SYNC 接口
数据源地址寄存器 SRCADDR
ADDR: 0x40002010
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
SRCADDR
R/W
0
数据源地址寄存器,低两位自动补零
参数控制寄存器 CR0
ADDR: 0x40002014
位域
名称
类型
复位值
描述
31:27
REVERSED
—
—
保留
MPUEN 为 1 时:
26:21
REVERSED
—
—
保留
20:0
DLEN
R/W
0
此次操作的数据长度,单位为字节,0 表示 1
字节。
MPUEN 为 0 时:
22:21
HLOW
R/W
0
20
DCLK
R/W
0
19:10
HPIX
R/W
0
9:0
VPIX
R/W
0
输出 HSYNC 低电平持续多少个 DOTCLK 周
期,0 表示 1 个周期
DOTCLK 控制
1:输出的 DOTCLK 在空闲时停在 1
0:输出的 DOTCLK 一直翻转
水平方向的有效像素个数设置
当 DIRV 为 0 时,表示水平方向的有效像素个
数,0 表示 1 个,最大为 1023。
当 DIRV 为 1 时,表示垂直方向的有效像素个
数,0 表示 1 个,最大为 1023
这个值必须配置为奇数
垂直方向的有效像素个数设置
当 DIRV 为 0 时,表示垂直方向的有效像素个
数,0 表示 1 个,最大为 767
当 DIRV 为 1 时,表示水平方向的有效像素个
数,0 表示 1 个,最大为 767
这个值必须配置为奇数
202
SWM320 系列
参数控制寄存器 CR1
ADDR: 0x40002018
位域
名称
类型
复位值
描述
31:28
REVERSED
—
—
保留
MPUEN 为 1 时:
控制从 CSn 下降沿到 WR 下降沿的时间
0
0 表示 1 个时钟周期,依次类推
控制 WR 低电平的持续时间
0
0 表示 1 个时钟周期,依次类推
控制从 WR 上升沿到 CSn 上升沿的时间
0
0 表示 1 个时钟周期,依次类推
控制从 CSn 上升沿到 CSn 下降沿的时间
0
0 表示 1 个时钟周期,依次类推
命令/数据选择控制
0
1:发送命令
0:发送数据
接口模式
1:接口为 I80
0
0:接口为 M68
在初始化设置后不需要修改
仅在 ISCMD 为 1 的时候有效,表示需要设置
0
的第一个命令寄存器的地址
MPUEN 为 0 时:
27:26
TAS
R/W
25:23
TPWLW
R/W
22:21
TAH
R/W
20:18
TTAIL
R/W
17
ISCMD
R/W
16
I80
R/W
15:0
STADDR
R/W
27
REVERSED
—
—
26
DCLKINV
R/W
0
25:21
DCLKDIV
R/W
0
20:14
HBP
R/W
0
13:9
HFP
R/W
0
8:4
VBP
R/W
0
保留
DOTCLK 取反控制
当该位为 1 时,输出 DOTCLK 反向,应用于
用 DOTCLK 下降沿采样数据的屏
控制 DOTCLK 相对于模块时钟的分频比
0 表示 2 分频,1 表示 4 分频,2 表示 6 分频,
依次类推
行同步信号的后肩时间
常见设置值为 67。0 表示 1 个 DOTCLK 周期,
竖屏模式下,最小设置为 1
DIRV 为 0 时,表示 Horizonal Back Porch 的时
间
DIRV 为 1 时,表示 Vertical Back Porch 的时间
行同步信号的前肩时间
常见设置值为 19。0 表示 1 个 DOTCLK 周期
DIRV 为 0 时,表示 Horizonal Front Porch 的时
间
DIRV 为 1 时,表示 Vertical Front Porch 的时间
帧同步信号的后肩时间。常见设置值为 17,0
表示 1 个 DOTCLK 周期,横屏模式下,至少
为1
DIRV 为 0 时,表示 Vertical Back Porch 的时间
DIRV 为 1 时,表示 Horizonal Back Porch 的时
间
203
SWM320 系列
3:1
VFP
R/W
0
0
DIRV
R/W
0
帧同步信号的前肩时间。常见设置值为 3,0
表示 1 个 DOTCLK 周期
DIRV 为 0 时,表示 Vertical Front Porch 的时间
DIRV 为 1 时,表示 Horizonal Front Porch 的时
间
显示模式
0:横屏模式
1:竖屏模式
MPU 接口发送数据指示寄存器 PRECMDV
ADDR: 0x4000201C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
15:0
PRECMDV
R/W
0XC1
保留
MPU 接口发送数据指示
在 MPU 接口中,发送数据前,RS 拉低的那一
拍,数据总线上的值
204
SWM320 系列
6.22 SDIO 接口(SDIO)
6.22.1 特性
兼容 SD 主机控制标准规范 2.0
兼容 SDIO 卡规范 2.0
兼容 SD 存储卡规范 2.0(Draft 版本)
兼容 SD 存储卡安全规范 1.01
兼容 MMC 规范标准 3.31、4.2 和 4.3
支持 DMA 和非 DMA 操作两种模式
支持 MMC Plus 和 MMC Mobile
卡检测(插入/移除)
可变时钟频率:0~52MHz
支持 1 位、4 位、8 位的 SD 模式
支持多媒体卡中断模式
4 位 SD 模式下,传输速率高达 100Mbits/S
8 位 SD 模式下,传输速率高达 416Mbits/S
支持读写控制,暂停/恢复操作
支持 MMC4.3 卡纠错
支持 CRC 循环冗余校验
符合 AMBA 规范 2.0
6.22.2 功能
本系列 SDIO 模块操作均相同,部分型号可能不包含该模块。使用前需使能 SDIO 模块
时钟。
SDIO 模块控制器支持多媒体卡(MMC)、SD 存储卡、SDIO 卡等设备,可以使用软件
方法或者 DMA 方法(SDIO 模块内部 DMA,与芯片 DMA 模块无关)进行数据传输。模块
结构如下图所示:
205
SWM320 系列
图 6-54 SDIO 模块结构框图
AHB Interface:
CPU 通过 AHB Interface 控制寄存器。使用软件方法时,通过此接口控制寄存器进行数
据传输,使用 DMA 方法时,AHB Interface 启动一次读/写。
SDIO Controller:
SDIO Controller 包括 AHB Interface、SD Registers、Bus Monitor、Clock Control、CRC
(CRC7/CRC16)
。AHB Interface 为 SDIO 模块与 AHB 总线的桥;SD Registers 是由 CPU 通
过 AHB 目标接口进行编程;Bus Monitor 用来检测 SD 总线上一切违法行为的发生,包括超
时;Clock Control 用于生成 SD 时钟;CRC 用来生成计算结果发往 SD/SDIO 卡。
Data FIFO:
SDIO 使用 2 个 4K 的双向 FIFO 进行读和写的传输。在写操作期间(数据从 CPU 到存
储设备),其中一个 FIFO 会被填满数据,当第一个 FIFO 在传输的时候,第二个 FIFO 会被
填满,反之,当第二个 FIFO 在传输的时候,第一个 FIFO 会被填满,两个 FIFO 交替工作,
使得吞吐量达到最大。在读操作期间(数据从存储设备到 CPU),来自存储设备的数据会交
替写入到两个 FIFO,如果 SDIO 不接受来自存储设备的任何数据,将会发出读等待(如果
卡设备支持读等待机制)或者关闭时钟来停止数据的传输。
Command Control:
Command Control 作用是在命令行上发送命令以及接受来自多媒体卡/SD 卡/SDIO 卡的
响应。
Interrupt Controller:
中断状态寄存器的任何一位置 1,CPU 会有相应的中断产生。
数据接口
SDIO 模块包括 SDIO_CLK、SDIO_CMD、SDIO_D[7:0]等接口信号,使用时将相关
GPIO 功能设置为 SDIO 模块接口信号。如下表所示:
信号名称
信号方向
功能
SDIO_CLK
O
MMC 卡/SD 卡/SDIO 卡时钟。
这是主机至卡的时钟线
SDIO_CMD
I/O
MMC 卡/SD 卡/SDIO 卡命令。
这是双向的命令/响应信号线
206
SWM320 系列
信号名称
信号方向
功能
SDIO_D[7:0]
I/O
MMC 卡/SD 卡/SDIO 卡数据。
这是双向的数据总线
表格 6-7 SDIO 模块数据接口
SDIO_CLK:
SDIO_CLK 是卡的时钟,可在 0~52MHz 之间变化
SDIO_CMD:
命令在 CMD 线上串行传送。所有命令的长度固定为 48 位,下表给出了多媒体 MMC
卡、 SD 卡和 SDIO 卡上一般的命令格式:
位
宽度
数值
说明
47
1
0
开始位
46
1
1
传输位
[45:40]
6
-
命令索引
[39:8]
32
-
参数
[7:1]
7
-
CRC7
0
1
1
结束位
表格 6-8 SDIO 命令格式
响应类型见寄存器描述。
传输协议
SD 传输协议根据传输块的个数基本可以分为以下三类:
单块传输
块的个数是传输之前进行指定的,指定块的个数总是为 1
多块传输
块的个数是传输之前进行指定的,指定块的个数为 1 或多个
无限块传输
块的个数是传输之前进行指定的,此传输是连续的,直到中止传输的执行。中止传
输的执行通过 SD 卡的 CMD12 设置
传输方式分为使用 DMA、不使用 DMA 传输、中止传输:
使用 DMA 传输
使用 DMA 传输步骤如下图所示:
207
SWM320 系列
Start
(1)
Set System Address Reg
(10)
(2)
Set Block Size Reg
Wait For Transfer
Complete Int
And
DMA Int
(3)
Set Block Count Reg
(11)
Check Interrupt
Status
(4)
Set Argument Reg
Transfer
Complete Int
DMA Int
(12)
(5)
Set Transfer Mode Reg
(13)
(6)
Set System Address Reg
Set Command Reg
(7)
(8)
Clr DMA Interrupt
Status
(14)
Wait For Command
Complete Int
Clr Transfer Complete Interrupt Status
Clr DMA Interrupt Status
Clr Command Complete
Status
End
(9)
Get Response Data
图 6-55 SDIO 使用 DMA 传输示意图
详述:
1:通过 DMA_MEM_ADDR 寄存器设置使用 DMA 传输时所指向的系统地址
2:通过 BLK 寄存器设置块大小
3:通过 BLK 寄存器设置块数目
4:通过 ARG 寄存器设置所要发送的命令参数
5:分别通过 CMD 寄存器的 MULTBLK 位设置单块传输或者多块传输、
BLKCNTEN 位选择是否使能多块传输、DIRREAD 位设置数据传输方向、
AUTOCMD12 位选择是否使能多块传输时 CMD12 强制中止传输、DMAEN 位
设置使能 DMA
6:通过 CMD 寄存器的 CMDINDX 位设置所要发送的命令
7:等待命令发送完成中断的产生,通过读取 IF 寄存器 CMDDONE 位判断是
否产生
8:命令发送完成中断产生后,通过向 IF 寄存器 CMDDONE 位写 1 以清除中
断标志
9:读取 RESPx 寄存器获取响应内容
10:等待传输完成中断和 DMA 中断,通过读取 IF 寄存器 TRXDONE 位和
DMADONE 位判断中断是否产生
11:若产生 DMA 中断进入步骤 12,若产生传输完成中断则进入步骤 14
12:通过向 IF 寄存器 DMADONE 写 1 清除 DMA 中断标志
13:通过 DMA_MEM_ADDR 寄存器设置下一个指向的系统地址,进入步骤
208
SWM320 系列
10
14:通过向 IF 寄存器 TRXDONE 位和 DMADONE 位写 1 以清除传输完成中
断标志位和 DMA 中断标志位,传输结束
不使用 DMA 传输
使用 DMA 传输步骤如下图所示:
Start
(5)
(1)
Set Block Size Reg
Set Commond Reg
(2)
(6)
Wait For Command
Complete Int
(7)
Clr Command Complete
Sts
Set Block Count Reg
(3)
Set Argument Reg
(4)
(8)
Set Transfer Mode Reg
Get Response Data
(9)
Write
(10-W)
Read
Write Or Read
Wait For Buffer Write
Ready Int
Wait For Buffer Read
Ready Int
(10-R)
(11-W)
(11-R)
Clr Buffer Wr Rdy Sts
(12-W)
Clr Buffer Rd Rdy Sts
(12-R)
Get Block Data
Set Block Data
(13-W)
(13-R)
Y
More Blocks
More Blocks
N
N
(14)
Single/Multi Block Transfer
(15)
Single/Multi/Infinite
Block Transfer ?
Wait For Transfer
Complete Int
Infinite Block Transfer
(17)
Abort Transaction
(16)
Clr Transfer Complete
Sts
End
图 6-56 SDIO 不使用 DMA 传输示意图
详述:
1:通过 BLK 寄存器设置块大小
209
Y
SWM320 系列
2:通过 BLK 寄存器设置块数目
3:通过 ARG 寄存器设置所要发送的命令参数
4:分别通过 CMD 寄存器的 MULTBLK 位设置单块传输或者多块传输、
BLKCNTEN 位选择是否使能多块传输、DIRREAD 位设置数据传输方向、
AUTOCMD12 位选择是否使能多块传输时 CMD12 强制中止传输、DMAEN 位
设置禁能 DMA
5:通过 CMD 寄存器的 CMDINDX 位设置所要发送的命令
6:等待命令发送完成中断的产生,通过读取 IF 寄存器 CMDDONE 位判断是
否产生
7:命令发送完成中断产生后,通过向 IF 寄存器 CMDDONE 位写 1 以清除中
断标志
8:读取 RESPx 寄存器获取响应内容
9:此时,如果是写卡操作,进入到步骤 10-W,如果是读卡操作,进入到步骤
10-R
10-W:等待写准备完成中断的产生,通过读取 IF 寄存器 BUFWRRDY 位判断
是否产生
11-W:写准备完成中断产生后,通过向 IF 寄存器 BUFWRRDY 位写 1 以清除
中断标志
12-W:根据步骤 1 所指定的块数据大小,将块数据写入到 DATA 寄存器
(DATA 寄存器一次可写入 4Byte,若块大小大于 4Byte,则需分多次写入)
13-W:如果是多块传输,判断块是否全部写完。未写完重复步骤 10-W 至步
骤 13-W,写完进入步骤 14
10-R:等待读准备完成中断的产生,通过读取 IF 寄存器 BUFRDRDY 位判断
是否产生
11-R:读准备完成中断产生后,通过向 IF 寄存器 BUFRDRDY 位写 1 以清除
中断标志
12-R:根据步骤 1 所指定的块数据大小,将块数据从 DATA 寄存器读出
(DATA 寄存器一次可读出 4Byte,若块大小大于 4Byte,则需分多次读出)
13-R:如果是多块传输,判断块是否全部读完。未读完重复步骤 10-R 至步骤
13-R,读完进入步骤 14
14:判断如果是单块或多块传输,进入步骤 15,如果是无限块传输,进入步
骤 17
15:等待传输完成中断的产生
16:清除传输完成中断标志位,传输结束
17:中止传输,传输结束
中止传输
中止传输的步骤如下图所示:
210
SWM320 系列
Start
(1)
Set Stop At Block Gap
Request
(2)
Wait For Transfer
Complete Int
(3)
(4)
(5)
Set Software Reset For
DAT Line(DR) And CMD Line(CR)
(6)
Clr Transfer Complete
Interrupt Status
Issue Abort Command
Check DR And CR
DR=1 or CR=1
DR=0 and CR=0
End
图 6-57 SDIO 同步中止传输示意图
详述:
1:通过向 CR1 寄存器 STOP_AT_BLKGAP 位写 1 以停止 SD 传输
2:等待传输完成中断
3:清除传输完成中断标志位
4:发送中止命令
5:通过向 CR2 寄存器 RSTDAT 位和 RSTCMD 位写 1 以设置软复位
6:通过读取 CR2 寄存器 RSTDAT 位和 RSTCMD 位判断数据线和命令线复位
状态。若都为 0 则进入 END 状态,否则重新执行步骤 6
接口时序
写周期时序如下图所示:
图 6-58 SDIO 写周期时序图
读周期时序如下图所示:
211
SWM320 系列
图 6-59 SDIO 读周期时序图
暂停/继续时序如下图所示:
图 6-60 SDIO 暂停/继续时序图
6.22.3 寄存器映射
SDIO
BASE:0x40004000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
DMA_MEM_A
DDR
0x00
R/W
0
SDMA 地址寄存器
BLK
0x04
R/W
0
块大小和块数目寄存器
ARG
0x08
R/W
0
参数寄存器
CMD
0x0C
R/W
0
传输模式及命令寄存器
RESP0
0x10
R/W
0
响应寄存器 0
RESP1
0x14
R/W
0
响应寄存器 1
RESP2
0x18
R/W
0
响应寄存器 2
RESP3
0x1C
R/W
0
响应寄存器 3
DATA
0x20
R/W
0
数据缓存端口寄存器
STAT
0x24
R/W
0
状态寄存器
CR1
0x28
R/W
0
主机控制寄存器
CR2
0x2C
R/W
0
时钟控制寄存器
IF
0x30
R/W
0
中断状态寄存器
IE
0x34
R/W
0
中断使能寄存器
IM
0x38
R/W
0
中断屏蔽寄存器
212
SWM320 系列
6.22.4 寄存器描述
SDMA 地址寄存器 DMA_MEM_ADDR
ADDR: 0x40004000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
ADDR
R/W
0
采用 DMA 模式传输时的内存地址
复位值
描述
块大小和块数目寄存器 BLK
ADDR: 0x40004004
位域
名称
类型
31:16
COUNT
R/W
0
15
REVERSED
—
—
14:12
DMA_SIZE
R/W
0
11:0
SIZE
R/W
0
块数目设置
0001:1Block
0002:2 Blocks
-----FFFF:65535Blocks
保留
DMA 传输时 buffer 大小设置
000:4KB
001:8KB
010:16KB
011:32KB
100:64KB
101:128KB
110:256KB
111:512KB
块 大 小 设 置 , 用 于 块 传 输 : CMD17 ,
CMD18,CMD24,CMD25,CMD53
000:没有数据传输
001:1 Byte
002:2 Byte
003:3 Byte
004:4 Byte
---1FF:511 Byte
200:512 Byte
---800:2048 Byte
参数寄存器 ARG
ADDR: 0x40004008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
ARG
R/W
0
SD 命令参数中的 bit[39:8 ]
复位值
描述
传输模式及命令寄存器 CMD
ADDR: 0x4000400C
位域
名称
类型
213
SWM320 系列
31:30
REVERSED
—
—
29:24
CMDINDX
R/W
0
23:22
CMDTYPE
R/W
0
21
HASDATA
R/W
0
20
IDXCHECK
R/W
0
19
CRCCHECK
R/W
0
18
REVERSED
—
—
17:16
RESPTYPE
R/W
0
15:6
REVERSED
—
—
5
MULTBLK
R/W
0
4
DIRREAD
R/W
0
3
REVERSED
—
—
2
AUTOCMD12
R/W
0
1
BLKCNTEN
R/W
0
0
DMAEN
R/W
0
保留
设置命令(CMD0 -- CMD63,ACMD0 -ACMD63)
指定命令(中止命令/重新开始命令/停止命令)
模式设置
00:正常模式,普通命令
01:中止模式
10:重新开始
11:停止
数据线上是否有要发送的数据
0:没有数据
1:有数据
命令索引检查使能
0:禁能
1:使能
命令 CRC 检查使能
0:禁能
1:使能
保留
响应类型选择
00:没有响应
01:响应(136 位)
10:响应(48 位)
11:响应(48 位)带检查 Busy
保留
多块传输使能
0:单块
1:多块
数据传输方向
0:写(主机到卡)
1:读(卡到主机)
保留
用于多块传输时 CMD12 停止传输
0:禁能
1:使能
多块传输使能
0:禁能
1:使能
DMA 使能
0:禁能
1:DMA 使能
Multi/Single
Block Select
0
1
1
1
Block Count Enable
Block Count
功能
--0
1
1
--非0
0
单块传输
无限传输
多块传输
禁止多块传输
Response Type
Index Check Enable
CRC Check Enable
214
响应类型
SWM320 系列
00
01
10
10
11
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
没有响应
R2
R3,R4
R1,R6,R5,R7
R1b,R5b
响应寄存器 RESPx(x=0,1,2,3)
ADDR: 0x40004010/ 0x40004014/ 0x40004018/ 0x4000401C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
RESPx
ROC
0
SD 响应数据
响应类型说明
说明
SD 协议中响应位域
响应寄存器位域
R1,R1b(正常响应)
卡状态
R[39:8]
REP[31:0]
R1b(CMD12 响应)
R2(CID,CSD Register)
R3(OCR Register)
卡状态(CMD12)
R[39:8]
REP[127:96]
CID 或 CSD 寄存器
R[127:8]
R[39:8]
REP[119:0]
REP[31:0]
R4(OCR Register)
OCR 寄存器(I/O 设备) R[39:8]
REP[31:0]
R5,R5b
SDIO 响应
RCA
R[39:8]
REP[31:0]
R[39:8]
REP[31:0]
响应类型
R6(RCA)
OCR 寄存器(存储卡)
数据缓存端口寄存器 DATA
ADDR: 0x40004020
位域
名称
类型
复位值
描述
31:0
DATA
R/W
0
数据缓存端口
状态寄存器 STAT
ADDR: 0x40004024
位域
名称
类型
复位值
描述
31:20
REVERSED
—
—
保留
19
WPST
RO
0
18
HASCARDST
RO
0
17
REVERSED
—
—
16
CARDINST
RO
0
15:12
REVERSED
—
—
11
RDEN
RO
0
写保护状态
1:写使能
0:写保护
卡检测状态
1:有卡
0:无卡
保留
卡插入状态
1:卡插入
0:无卡、复位或抖动
保留
非 DMA 模式下读使能
1:使能
0:不使能
215
SWM320 系列
10
WREN
RO
0
9
RDST
RO
0
8
WRST
RO
0
7:3
REVERSED
—
—
2
DATLINEST
RO
0
1
REVERSED
—
—
0
CMDLINEST
RO
0
非 DMA 模式下写使能
1:使能
0:不使能
非 DMA 模式下读状态
1:正在读数据
0:没有读
非 DMA 模式下写状态
1:正在写数据
0:没有写
保留
数据线状态
1:数据线正忙
0:数据线不忙
保留
命令线状态
1:CMD 线正忙
0:CMD 线不忙
主机控制寄存器 CR1
ADDR: 0x40004028
位域
名称
类型
复位值
描述
31:17
REVERSED
—
—
保留
16
STOP_AT_BLK
GAP
R/W
0
15:12
REVERSED
—
—
11:9
VOLT
R/W
0
8
PWRON
R/W
0
7
CDSRC
R/W
0
6
CDBIT
R/W
0
5
_8BIT
R/W
0
4:2
REVERSED
—
—
1
_4BIT
R/W
0
停止在块间隙
1:停止
0:传输
保留
SD 电压
111:3.3v
110:3.0v
101:1.8v
其它:保留
上电控制
1:上电
0:断电
卡检测位
1:选择卡检测
0:选择 SDCD#
卡标志位
1:卡插入
0:没有卡
数据模式选择
1:选择 8bit 数据模式
0:没有选择
保留
数据传输宽度
1:4bit 模式
0:1bit 模式
216
SWM320 系列
0
REVERSED
—
—
保留
时钟控制寄存器 CR2
ADDR: 0x4000402C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:27
REVERSED
—
—
保留
26
RSTDAT
R/W,
AC
0
25
RSTCMD
R/W,
AC
0
24
RSTALL
R/W,
AC
0
23:20
REVERSED
—
—
19:16
TIMEOUT
R/W
0
15:8
SDCLKDIV
R/W
0
7:3
REVERSED
—
—
2
SDCLKEN
R/W
0
1
CLKRDY
R/W
0
0
CLKEN
R/W
0
数据线复位控制
1:复位
0:工作
命令线复位控制
1:复位
0:工作
SDIO 复位控制
1:复位
0:工作
保留
超时控制
1111:保留
1110:TMCLK * 2^27
----0001:TMCLK * 2^14
SDIO 时钟选择,在基准时钟基础上的分频
10000000:256 分频
01000000:128 分频
00100000:64 分频
00010000:32 分频
00001000:16 分频
00000100:8 分频
00000010:4 分频
00000001:2 分频
00000000:基准时钟(10—63MHZ)
保留
SD 时钟使能
1:使能
0:禁能
时钟稳定状态
1:SD 时钟稳定
0:SD 时钟不稳定
时钟使能
1:时钟使能
0:时钟停止
中断状态寄存器 IF
ADDR: 0x40004030
位域
名称
类型
复位值
描述
31:29
REVERSED
—
—
保留
217
SWM320 系列
28
RESPERR
R/W
0
27:26
REVERSED
—
—
25
DMAERR
R/W
0
24
CMD12ERR
R/W
0
23
CURLIMERR
R/W
0
22
DATENDERR
R/W
0
21
DATCRCERR
R/W
0
20
DATTIMEOUT
R/W
0
19
CMDIDXERR
R/W
0
18
CMDENDERR
R/W
0
17
CMDCRCERR
R/W
0
16
CMDTIMEOUT
R/W
0
15
ERROR
R/W
0
14:9
REVERSED
—
—
8
CARD
R/W
0
7
CARDRMOV
R/W
0
6
CARDINSR
R/W
0
响应错误状态
1:有错误
0:没有错误
保留
DMA 错误状态
1:有错误
0:没有错误
CMD12 错误状态
1:有错误
0:没有错误
当前电压支持错误
1:有错误
0:没有错误
数据结束错误
1:有错误
0:没有错误
数据 CRC 错误
1:有错误
0:没有错误
数据超时错误
1:有错误
0:没有错误
命令索引错误
1:有错误
0:没有错误
命令结束错误
1:有错误
0:没有错误
命令 CRC 错误
1:有错误
0:没有错误
命令超时错误
1:有错误
0:没有错误
任何错误状态
1:有错误
0:没有错误
保留
卡中断状态
1:产生卡中断
0:没有卡中断
卡移除状态
1:卡移除
0:卡状态稳定或是消除抖动
卡插入状态
1:卡插入
0:卡状态稳定或是消除抖动
218
SWM320 系列
5
BUFRDRDY
R/W
0
4
BUFWRRDY
R/W
0
3
DMADONE
R/W
0
2
BLKGAP
R/W
0
1
TRXDONE
R/W
0
0
CMDDONE
R/W
0
Buffer 读准备状态
1:Buffer 读准备好
0:Buffer 读没准备好
Buffer 写准备状态
1:Buffer 写准备好
0:Buffer 写没准备好
DMA 中断状态
1:产生 DMA 中断
0:没有产生 DMA 中断
块间隙事件
1:传输停止
0:没有产生块事件
数据传输完成状态
1:数据传输完成
0:数据没有传输完成
命令发送完成状态
1:命令发送完成
0:命令没有发送完成
中断使能寄存器 IE
ADDR: 0x40004034
位域
名称
类型
复位值
描述
31:6
REVERSED
—
—
保留
28
RESPERR
R/W
0
27:26
REVERSED
—
—
25
DMAERR
R/W
0
24
CMD12ERR
R/W
0
23
CURLIMERR
R/W
0
22
DATENDERR
R/W
0
21
DATCRCERR
R/W
0
20
DATTIMEOUT
R/W
0
19
CMDIDXERR
R/W
0
响应错误中断使能
1:使能
0:不使能
保留
DMA 错误中断使能
1:使能
0:不使能
CMD12 错误中断使能
1:使能
0:不使能
当前电压支持错误中断使能
1:使能
0:不使能
数据结束中断使能
1:使能
0:不使能
数据 CRC 错误使能
1:使能
0:不使能
数据超时中断使能
1:使能
0:不使能
命令索引错误中断使能
1:使能
0:不使能
219
SWM320 系列
18
CMDENDERR
R/W
0
17
CMDCRCERR
R/W
0
16
CMDTIMEOUT
R/W
0
15
ERROR
R/W
0
14:9
REVERSED
—
—
8
CARD
R/W
0
7
CARDRMOV
R/W
0
6
CARDINSR
R/W
0
5
BUFRDRDY
R/W
0
4
BUFWRRDY
R/W
0
3
DMADONE
R/W
0
2
BLKGAP
R/W
0
1
TRXDONE
R/W
0
0
CMDDONE
R/W
0
命令结束错误中断使能
1:使能
0:不使能
命令 CRC 错误中断使能
1:使能
0:不使能
命令超时中断使能
1:使能
0:不使能
SDIO 发生错误产生中断使能
1:使能
0:不使能
保留
卡中断使能
1:使能
0:不使能
卡移除中断使能
1:使能
0:不使能
卡插入中断使能
1:使能
0:不使能
Buffer 读准备中断使能
1:使能
0:不使能
Buffer 写准备中断使能
1:使能
0:不使能
DMA 中断使能
1:使能
0:不使能
块间隙中断使能
1:使能
0:不使能
数据传输完成中断使能
1:使能
0:不使能
命令发送完成中断使能
1:使能
0:不使能
中断屏蔽寄存器 IM
ADDR: 0x40004038
位域
名称
类型
复位值
31:29
REVERSED
—
—
28
RESPERR
R/W
0
描述
保留
响应错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
220
SWM320 系列
27:26
REVERSED
—
—
25
DMAERR
R/W
0
24
CMD12ERR
R/W
0
23
CURLIMERR
R/W
0
22
DATENDERR
R/W
0
21
DATCRCERR
R/W
0
20
DATTIMEOUT
R/W
0
19
CMDIDXERR
R/W
0
18
CMDENDERR
R/W
0
17
CMDCRCERR
R/W
0
16
CMDTIMEOUT
R/W
0
15
ERROR
R/W
0
14:9
REVERSED
—
—
8
CARD
R/W
0
7
CARDRMOV
R/W
0
6
CARDINSR
R/W
0
5
BUFRDRDY
R/W
0
保留
DMA 错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
CMD12 错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
当前电压支持错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
数据结束中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
数据 CRC 错误屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
数据超时中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
命令索引错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
命令结束错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
命令 CRC 错误中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
命令超时中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
SDIO 发生错误产生中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
保留
卡中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
卡移除中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
卡插入中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
Buffer 读准备中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
221
SWM320 系列
4
BUFWRRDY
R/W
0
3
DMADONE
R/W
0
2
BLKGAP
R/W
0
1
TRXDONE
R/W
0
0
CMDDONE
R/W
0
Buffer 写准备中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
DMA 中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
块间隙中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
数据传输完成中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
命令发送完成中断屏蔽
1:屏蔽
0:不屏蔽
222
SWM320 系列
6.23 SDRAM 控制器(SDRAMC)
6.23.1 特性
Slave 接口仅支持 WORD 操作
支持 16bit 位宽的 SDRAM
支持兼容 PC133 标准的 SDRAM 颗粒
支持 2MB 到 64MB 的外部 SDRAM 颗粒
6.23.2 功能
本系列所有型号 SDRAMC 模块操作均相同,主要功能在于完成 AHB 总线和外部
SDRAM 之间的数据搬移,使用前需使能 SDRAMC 模块时钟。
SDRAMC 的主要功能在于完成 AHB 总线和外部 SDRAM 之间的数据搬移,模块支持
标准 AHB 总线操作,仅支持 WORD 级别读写。结构如下图所示:
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
图 6-61 SDRAMC 模块结构框图
MCU 通过 SIU 接口配置相关的控制寄存器,FSM 将控制命令转化为 SDRAMC 的接口
时序。
数据接口
SDRAMC 模块提供了标准 SDRAM 接口信号,包括 CLK 、CKE、CS、BA0、BA1、
A0~A12、RAS、CAS、WE、LDQ、UDQ、DQ0~DQ15 等,其中 DQ0~DQ15 与 NORFLC
模块共用。使用时将相关 GPIO 功能设置为 SDRAMC 模块接口信号。如下表所示:
信号名称
信号方向
功能
CLK
I
系统时钟输入
CKE
I
时钟使能
CS
I
片选
BA0~BA1
I
Bank 选择
A0~A12
I
地址线
RAS
I
行有效
CAS
I
列有效
WE
I
写使能
LDQ/UDQ
I
高/低字节有效
DQ0~DQ15
I/O
数据输入输出
表格 6-9 SDRAMC 模块数据接口
223
SWM320 系列
接口时序
图 6-62 SDRAMC 写访问周期示意图
SDRAMC 写访问周期如图 U-2 所示,SDRAM 控制器总是在检测下一个访问,在任何
写操作之前,必须先使能 SDRAMC。
图 6-63 SDRAMC 读访问周期示意图
SDRAMC 读访问周期如上图所示,读访问期间,写使能信号恒为高。
操作说明
SDRAM 在上电以后必须先对其进行初始化操作,而后才能对其进行其他操作。
通过系统 CLKEN 寄存器使能 SDRAMC 模块时钟
设置 SDRAMC 模块 CR0 寄存器 CASDELAY 位
224
SWM320 系列
根据外部 SDRAM 特性及自身需求,设置 SDRAMC 模块 CR1 寄存器各位参数
通过寄存器 LATCH 选择数据的输入输出沿
通过 REFRESH 寄存器设置刷新计数周期,并使能 SDRAMC
读取 REFDONE 寄存器,等待初始化完成
6.23.3 寄存器映射
SDRAMC
BASE:0x70000000
名称
偏移量
类型
复位值
描述
CR0
0x00
R/W
0x32
SDRAM 模式寄存器
CR1
0x04
R/W
0x14D_DA
1B
SDRAM 配置寄存器
REFRESH
0x08
R/W
0x10FA
SDRAM 刷新寄存器
NOPNUM
0x0C
R/W
0x682A
SDRAM 初始化寄存器
LATCH
0x10
R/W
0x4
SDRAM 输入输出沿选择寄存器
REFDONE
0x14
R/W
0x0
SDRAM 上电初始化完成
6.23.4 寄存器描述
SDRAM 模式寄存器 CR0
ADDR: 0x70000000
位域
名称
类型
复位值
描述
31:7
REVERSED
—
—
保留
CAS 延迟时间
0/1:保留
2:2 个时钟周期
3:3 个时钟周期
6:4
CASDELAY
R/W
0x3
3:0
REVERSED
—
—
保留
SDRAM 配置寄存器 CR1
ADDR: 0x70000004
位域
名称
类型
复位值
描述
31:24
REVERSED
—
—
保留
23
HIGHSPEED
R/W
0
22:21
CELLSIZE
R/W
0
20
CELL32BIT
R/W
0
高速模式设置。当系统时钟大于 100MHz 时,
这一位必须配置为 1,否则为 0
SDRAM 颗粒的容量
0:64Mb
1:128 Mb
2:256Mb
3:16Mb
SDRAM 颗粒的位宽
0:16 位
1:32 位
225
SWM320 系列
19
BANK
R/W
0x1
18
_32BIT
R/W
0
17:15
TMRD
R/W
0x3
14:13
TRRD
R/W
0x2
12:10
TRAS
R/W
0x6
9:6
TRC
R/W
0x8
5:3
TRCD
R/W
0x3
2:0
TRP
R/W
0x3
SDRAM 每个颗粒有几个 Bank
0:2 Banks
1:4 Banks
SDRAMC 的接口数据位宽
0:16bit
1:保留
Mode register set to activate (clks)
0/1/2:保留
3:3
Activate to activate on different banks(clks)
0/1:保留
2:2
3:3
RASn active time. Ie. Delay between activate
and precharge (clks)
0/1:保留
2:2
3:3
RASn cycle time (clks)
0/1:保留
2=2
3=3
RASn to CASn delay. Ie. Activate to Command
delay (clks)
0/1/2:保留
3=3
Precharge to Activate (clks)
0/1/2:保留
3:3
SDRAM 刷新寄存器 REFRESH
ADDR: 0x70000008
位域
名称
类型
复位值
描述
31:13
REVERSED
—
—
保留
SDRAMC 使能位
1:使能
0:控制外部 SDRAM 颗粒进入低功耗模式,
并自动刷新
12
EN
R/W
0x1
11:0
RATE
R/W
0xFA
刷新计数器加载值
SDRAM 初始化寄存器 NOPNUM
ADDR: 0x7000000C
位域
名称
类型
复位值
描述
31:16
REVERSED
—
—
保留
15:0
NOP
R/W
0x682A
初始化完成后,在正常操作之前,发送多少个
NOP 命令
226
SWM320 系列
SDRAM 输入输出沿选择寄存器 LATCH
ADDR: 0x70000010
位域
名称
类型
复位值
31:3
REVERSED
—
—
2
WAITST
R/W
0
1
OUTEDGE
R/W
0
0
INEDGE
R/W
0
描述
保留
等待状态
0:没有等待状态
1:有等待状态
哪个边沿锁存送给 SDRAM 的数据
0:下降沿
1:上升沿
哪个边沿锁存从 SDRAM 中读回的数据
0:上升沿
1:下降沿
控制寄存器 CR
ADDR: 0x70000014
位域
名称
类型
复位值
描述
31:1
REVERSED
—
—
保留
0
REFDONE
R/W
0
为 1 表示上电初始化完成
227
SWM320 系列
6.24 ISP 及 FLASH 操作
6.24.1 特性
支持加密操作;
支持 ISP 程序定制;
支持 FLASH 编程。
6.24.2 功能
ISP 模式
ISP(在系统编程)操作说明
当芯片上电后检测到 B0 引脚持续 5ms 以上的高电平后,将会进入 ISP(在应用编程)
模式。通用 ISP 程序为擦除片上用户程序。
客户可自定制 ISP 程序,包括下载、加密等功能。
加密方式
封锁 SW 端口:通过在用户程序 0x1C 偏移地址写入 0xABCD1234,则上电后,SW 端
口切换为通用 IO,无法通过仿真器访问芯片。
FLASH 操作
见使用文档。
228
SWM320 系列
7 典型应用电路
AVDD
AVCC
CS
CLK
MISO
MOSI
0.1UF
CAP
1UF
INTERFACE
2~32
MHZ
20P
I2C_SCL
CLK
VDD
I2C_SDA
DIO
VSS
CAN_TX
CAN_H
CAN_RX
CAN_L
XO
RESETn
0.1UF
RXD
R-IN
TXD
T-OUT
I2C_DEVICE
CAN
PC COM PORT
DVCC
10K
RESET
DVCC
ODB PORT
VDD
ICE_CLK(B5)
ICE_DAT(B6)
RESETn
VSS
ISP_URX(B12)
ISP_UTX(B11)
ISP_MODE(D0)
XI
20P
CRYSTAL
10K
AVSS
ISP
SPI_DEVICE
DVCC
1UF
SWD
VDD
VSS
10K
POWER
DVCC
SPI_SS
SPI_CLK
SPI_MISO
SPI_MOSI
UART
图 7-1 典型应用电路图
8 电气特性
8.1 绝对最大额定值
表格 8-1 绝对最大额定值
参数
最大值
典型值
最小值
符号
单位
直流电源电压
3.6
3.3
2.4
Vdd-Vss
V
输入电压
3.6
3.3
0.8
Vin
V
晶振频率
40
20
—
1/Tclk
MHz
工作温度
105
—
-40
Tw
℃
贮存温度
150
—
-50
Ts
℃
单一管脚最大灌电流
5.0
—
—
—
mA
单一管脚最大源电流
110.0
—
—
—
mA
229
SWM320 系列
8.2 DC 电气特性
表格 8-2 DC 电气特性( Vdd-Vss = 3.3V, Tw =25℃)
参数
最大值
典型值
最小值
单位
符号
测试条件
工作电压
3.6
3.3
2.4
V
Vdd
—
电源地
0.8
—
—
V
Vss
—
模拟工作电压
Vdd
—
0
Tw
AVdd
—
模拟参考电压
AVdd
—
0
V
Vref
—
mA
Vdd=3.3V
Enable all IP
Internal OSC
While(1);
mA
Vdd=3.3V
Disable all IP
Internal OSC
While(1);
mA
Vdd=3.3V
Enable all IP
Internal OSC
While(1);
mA
Vdd=3.3V
Disable all IP
Internal OSC
While(1);
—
19.5
—
Idd2
普通工作模式下电流
(40MHz)
—
—
12.1
10.0
—
—
Idd3
Idd4
普通工作模式下电流
(20MHz)
—
6.2
—
Idd5
普通工作模式下电流
(32KHz)
—
390
—
Idd7
uA
Vdd=3.3V
Disable all IP
Internal OSC
While(1);
SLEEP MODE
WITH TIMER
—
90
—
Idd10
uA
Vdd = 3.3V
0