Samsung s3c2443



Tento procesor, firmy Samsung Electronics Co., Ltd., byl navržen pro mobilní a hand-held aplikace, tudíž jeho velkou předností je jeho spotřeba a jeho velikost. Kromě toho samozřejmě také disponuje vysokým výpočetním výkonem, který převyšuje i procesory pracující na vyšších hodinových frekvencích. Dokonce sám výrobce uvádí, že jde o nejrychlejší procesor současnosti (15.2.2007).
Jedná se o cenově příznivé řešení, poskytující podporu pro širokou škálu aplikací, ať už se jedná o GPS, mobile TV, WiFi nebo bluetooth. Je vybaven tak, aby vyhovoval požadavkům příští generace mobilních zařízení a to především v oblasti osobní navigace a PDA.


Technické údaje

Procesor je postaven na jádře ARM920T (Advanced RISC Machine), vyvinuté firmou Acorn. Ta se nezabývá výrobou mikroprocesorů, ale právě vývojem typu jader, které pak poskytuje dalším výrobcům, jež je mohou použít ve svých mikroprocesorech. Tím má uživatel určitou jistotu, že jeho program bude do jisté míry přenositelný mezi různými procesory. Pokud tedy tyto budou využívat stejné jádro.
ARM9 má oproti předchozí verzi (ARM7) několik vylepšení:



Obr. 1 - Pipeline ARM7 vs. ARM9


Naproti tomu má ARM9 přibližně dvojnásobnou plochu a vetší ztrátový výkon.
Byly vylepšeny klíčové elementy architektury. Např. použití sběrnice AMBA bus (Advanced Micro controller Bus Architecture)) a dual AHB bus (jedna pro DRAM a druhá - nezávislá na první - pro ROM/Flash). Díky tomu, může CPU souběžně přistupovat k oboum pamětem a přenosová rychlost je mnohem vyšší.



Obr. 2 - Blokové schema

Schopnosti

Manažer hodin a spotřeby
Přímo na čipu jsou integrovány dva fázové závěsy MPLL a EPLL. Každý z nich zabezpečuje ruzné frekvence, pro různé komponenty procesoru. U EPLL je to hodinový takt pro USB Host, IIS, UART apod. U MPLL je to hodinový takt o maximální frekvenci 533 MHz při 1,375 V.
Jak již bylo napsáno, procesor je určen především pro mobilní aplikace. Proto jsou dostupné 4 režimy provozu, lišící se především množstím odebíraného proudu. Jsou to Normal, Idle, STOP a Sleep.

Řadič přerušení
K dispozici je celkem 69 zdrojů přerušení (1 WD timer, 5 časovačů, 12 UARTs, 24 externích přerušení, 6 DMA, 2 RTC, 2 ADC, 1 IIC, 2 SPI, 2 SDI, 2 USB, 4 LCD, 1 chyba baterie, 1 NAND, 1 CF, 1 AC97 a 2 CAM I/F). U externích přerušení je možné si vybrat, jestli bude přerušení vyvoláno náběžnou, nebo sestupnou hranou.
Podporuje "Rychlý požadavek na přerušení" FIC (Fast Interrupt Request) pro velmi urgentní požadavky.

Časovač s PWM
4-kanálový 16-bitový časpvač pro PWM. V PWM je možné nastavit duty cycle, frekvenci a polaritu. Tento časovač také podporuje externí hodinové signály.

Obvod reálného času
Generuje reálný čas v plném rozsahu: msek, sekundy, minuty, hodiny, datum, den, mesic, rok. Podporuje přerušení na alarm a na tikot.

Vstupně výstupní porty
24 externích portů k obecnému účelu podporujících přerušení a 147 multiplexovaných in/out.

DMA řadič
6-kanálový DMA řadič umožňující přenosy paměť - paměť, paměť - IO, IO - paměť, IO - IO.

HW akcelerátor pro zpracování obrazu
Převádí YCbCr data z paměti na RGB data na displeji. To poskytuje vyšší výkon v multimediálních aplikacích, které vyžadují intenzivní práce s pamětí. Jako výsledek je, při použití SW kodeku, schopnost procesoru dekódovat 30 FPS pro běžný formát obsahující zvukovou stopu. Tím je aplikace využívající tento procesor připravena pro aplikace jako mobilní televize (DVB-H) bez použití jakéhokoli jiného multimediálního HW čipu.

LCD řadič
Podporuje zobrazení jak jednobarevné, tak vícebarevné. A to ve 4 a 16 stupních šedi a 256 a 4096 barvách. Zároveň umožňuje použití různých typů obrazovek, co se rozlišení týče. Podporuje maximální rozlišení 640 x 480 bodů a virtuální až 4096 x 1024 nebo 2048 x 2048 při doržení podmínky maximální velikosti frejmu 4MB.

TFT řadič
Dokáže zobrazit 1,2,4 nebo 8 bitů na pixel na pallete color display, nebo 16 a 24 bitů na true-color displeji, což odbovídá 16M barev. Podporuje stejné rozlišení jako u LCD. Navíc dokáže zobrazit dvě překrývající se okna.

UART (Universal Asynchronous Reciever Transmitter)
4-kanálový UART s operací zahájenou přerušením nebo DMA. Obvod podporuje 5,6,7 nebo 8-bitovou komunikaci s programovatelnou rychlostí taktovanou externím hodinovým kmitočtem. IrDA 1.0 compatible. Každý kanál má interní 64-bajtový Tx a 64-bajtový Rx FIFO (Firts In First Out) - roura buffer.

AD převodník
10-kanálový 10-bitový převodník s maximálním vzorkováním 500 KSPS

IIC rozhraní
1-kanálová Multi-Master sběrnice, podporující 8-bitovou obousměrnou komunikaci o rychlosti 100Kbit/s ve standardním módu a až 400Kbit/s ve zrychleném módu.

AC97 zvukové rozhraní
Zvukové rozhraní produkující 16-bitový stereo signál.

USB Host
2 porty pro USB Host kompatibilní s USB specifikací 1.1

USB Device
1 port jako USB Device kompatibilní s USB specifikací 2.0 a podporující 9 endpointů.

SD/MMC rozhraní
Toto rozhraní podporuje 3 módy přenosu - Normální, na přerušení a na DMA. Přenášen může být bajt, půl slova, nebo celé slovo. U přenosu celého slova je navíc podporován DMA burst4 přístup pro zvýšení komunikační rychlosti. Rozhraní je kompatibilní s protokoly karet SD a SDIO. Přítomen je 64-bajtový Rx/Tx FIFO buffer.

Rozhraní pro kameru
Je podporován přenosový mód ITU-R BT 601/656 8-bit. Rozhraní má schopnost digitálního zoomu programovatelné polarity video signálu. Maximální rozlišení kamery je 16M pixelů. Dále je integrován HW pro rotaci (o 180st.) a zrcadlení (v ose X i Y) obrazu

Elektrické parametry, frekvence a pouzdření

Napěťová rozmezí


Pracovní frekvence
do 533 MHz

Pouzdro
400 FBGA 13x13



Obr. 3 - BGA - schema




Obr. 4 - BGA - pouzdro

Použité zdroje