ARM芯片（精选5篇）
ARM芯片 篇1
由于去年苹果推出的i Phone 5S率先配置了64位A7芯片后, 使得64位处理器一时成为业内关注的焦点。而从营销的角度看, 用户似乎更关心内核数量和64位计算概念, 而非性能和体验, 这也使得MWC2014上, 无论是ARM阵营, 还是X86架构, 64位与多核都是厂商们不得不讲的故事。
作为智能手机核心部件之一的芯片, 在本次展会中新品频发, 竞争激烈。而64位和多核无疑成为今年芯片厂商争夺的焦点。
芯片巨头聚焦多核、64位普及势不可挡
尽管去年移动芯片市场老大高通对于多核及64位仍在踌躇之中, 但在今年的MWC上, 高通却突然发力。其中发布的骁龙615芯片组是移动行业首款集成LTE和64位功能的商用八核解决方案, 而另外的骁龙610芯片组则采用四核处理技术支持LTE和64位功能。凭借骁龙610和615芯片组的推出, 以及最近发布的骁龙410芯片组, 高通的产品组合已包含一系列64位4G LTE解决方案的强大阵容。
此外, 高通还计划推出骁龙610和615处理器的参考设计 (QRD) 版本, 在基于骁龙200和400处理器的QRD基础上, 扩展广泛的QRD产品组合, 以支持全新终端系列。通过QRD计划, OEM厂商可以快速推出面向价格敏感的消费者的差异化智能手机。骁龙610和615芯片组的QRD版本预计将在2014年第四季度上市。
来自中国台湾的芯片厂商联发科, 始终以创新的芯片系统整合解决方案、超高的性价比, 在中低端移动产品中广泛使用。为了更好地开拓市场, 联发科于去年四季度, 宣布了全球首款真八核的移动处理器MT6592, 以布局高端智能机市场。在本次展会上, 联发科发布了全新的移动处理器解决方案64位MT6732和五合一连接芯片MT6630, 欲实现全线市场覆盖。
除高通和联发科这对主要对手外, 智能手机老大的三星在本次展会上也发布八核移动处理器Exynos5422及六核移动处理器Exynos 5260。而Marvell (美满电子) 也公布了自家最新款64位单芯片移动通信处理器ARMADA Mobile PXA1928。
相信, 伴随高通和联发科, 尤其是高通64位及多核产品的发布, 及全球最大智能手机厂商三星的助力, 多核和64位今年成为主流的趋势明显。
低端市场展讯成联发科最大威胁
根据ARM的数据, 到2018年, 高端手机的全球出货量年增长率将仅为4%, 而中端和低端智能手机的出货量年增长率将分别为14%和17%。基于此, 针对低端智能手机的芯片将大有可为。
在本次展会上, 展讯推出了其新款智能手机芯片SC6821, 这将重新定义全球智能手机市场的入门标杆。该款芯片以其独特的低内存配置和高集成度, 极大地降低了开发低端智能手机所需的材料总成本。凭借此款芯片, 手机制造商将能够为市场提供采用3.5英寸HVGA触摸屏, 集成Wi-Fi、蓝牙、FM和拍照功能的先进的手机和火狐OS的浏览器功能, 并可以访问网络丰富的生态系统和HTML5应用, 而价格与功能型手机相似, 售价仅为150元人民币。
看来一向以低端智能手机芯片作为竞争优势的联发科要小心了, 如果说之前联发科在低端手机芯片市场鲜有对手, 展讯将会是联发科在低端智能手机芯片市场最强有力的对手。
不甘示弱ImaginationTechnologies不让英伟达
除了CPU之外, 在智能手机和平板电脑中, GPU的作用也不容小视。
作为GPU领头羊的英伟达在本次展会中, 主打的依然是Tegra K1。与之前获知的信息一样, Tegra K1拥有192个完全可编程的核心, 这些核心可用于图形以及诸多其它的全新应用和体验。其中的Denver是一款出色的CPU。它把64位搬到了Android上来。采用该处理器的设备将于下半年上市。
以Power VR而著称的Imagination Technologies面对英伟达的Tegra K1也不甘示弱, 在本次展会对外公布了最新产品——Power VR GX6650的192核GPU。其能为移动终端产品提供最强大的图形图像处理能力。据介绍, 拥有192核心的Power VR GX6650属于SGX6XT系列, 但从图形核芯数量上, 便可知该GPU直接对抗英伟达于CES大会上发布的Tegra K1平台。据称, Power VR GX6650也包含有192个核心, 每个时钟周期处理12个像素点, 性能超越竞争对手3倍。
Power VR GX6650不仅具备高性能支持, 而且还保持着相对较低的功耗, GPU电源效率管理由Power Gearing G6XT进行, 我们所熟悉的苹果i Pad、i Phone5s等都使用了Power VR G6430的GPU, 预计这款Power VR GX6650很有可能成为下一代苹果i Phone使用的GPU。
X86小步快跑英特尔依旧孤独
除了上述ARM阵营厂商你争我夺外, 作为X86架构惟一厂商的英特尔在MWC2014上也推出面向智能手机和平板电脑的64位凌动处理器 (研发代号:“Merrifield”) 。
据介绍, 主频为2.13GHz的英特尔凌动处理器Z3480, 为Android智能手机和平板电脑带来了集速度、智能化性能和超长电池续航时间于一身的平台。支持64位计算的So C (系统芯片) , 为主流和高性能细分市场提供了最佳的计算性能。
基于英特尔22纳米Silvermont微架构, 全新处理器还采用了来自Imagination Technologies的Power VR Series 6 Graphics IP内核, 并且在设计过程中充分考虑到简单方便地与英特尔XMM 7160LTE平台匹配的需求。
值得一提的, Merrifield是首款采用全新英特尔集成传感器解决方案的英特尔凌动系统芯片, 能高效管理传感器数据, 使应用程序即便在电力不足的状态下, 也能智能运行并具备情境感知能力。英特尔预计, 多家OEM厂商将从今年第二季度开始出货基于Merrifield的设备。
虽然英特尔在智能手机市场进展缓慢, 孤独依旧, 但其在自身芯片上的创新及努力却从未停止, 但愿这份孤独能够在今后换来丰硕的果实。
ARM芯片 篇2
智能手机和平板电脑的巨大市场，让芯片巨头英特尔不能熟视无睹。
日前，英特尔在北京举行的2011英特尔信息技术峰会（IDF）上发布了一款针对平板电脑的芯片“Oak Trail”，正式迈开了涉足移动产品芯片市场的步伐。
据本刊记者了解，Oak Trail是基于包含凌动（Atom）处理器的Moorestown平台的变种，与英特尔现有芯片相比，Oak Trail平台的最大特色是平均能耗可减少50%。另外，它支持高清视频播放，可以在Windows 7、MeeGo、Android以及Chrome OS等操作系统中运行。
目前，大部分智能手机和平板电脑采用的是基于ARM技术的节能芯片，这包括目前风靡全球市场的苹果iPad。
面对英特尔发出的明确信号，ARM公司早就有了多方应对之策。去年9月，ARM即联手广东新岸线公司推出全球首款40纳米A9双核高性能计算机系统芯片。据了解，该芯片可用于平板电脑、台式机、一体机上。目前，该公司更是联手清华大学信息技术研究院，共同组建联合研究中心研发芯片。据悉，其研发的针对智能手机和平板电脑的芯片即将在下半年投入使用。
英特尔布局
英特尔从来没有掩饰过自己对于智能手机、平板电脑等移动市场的野心和决心。截至目前，英特尔占据了全球笔记本和台式机芯片市场80%的份额，但是在智能手机和平板电脑的芯片市场成绩为零。
有专业人士指出，一直奉行“摩尔定律”的英特尔擅长于周期性地提升处理器的运行速度，但其巨大的能耗和相对庞大的体积成为英特尔进入移动处理器市场的严重制约。
为改变这一现状，英特尔开始发力。英特尔中国区总裁杨叙曾专门向《IT时代周刊》介绍说，“移动互联网的发展已经进入了全新阶段，这不但是英特尔的策略重点，也是英特尔投资的重要领域之一。”
其实，早在2008年8月，英特尔即为进军移动互联网市场做好了准备。当时，英特尔CEO保罗·欧德宁斥资14亿美元收购英飞凌旗下的无线芯片部门。进入2010年，英特尔还独自研发了新一代手机、平板、嵌入式操作系统MeeGo。在软件和硬件上的同时发力表明了英特尔绝不放弃移动互联网市场的决心。
2010年12月9日，欧德宁在旧金山召开的一次投资者会议上表示，新一代的Medfield芯片将被一些平板电脑生产商使用，一些智能手机品牌大厂也将首次采用这款芯片。
此外，日前有消息称英特尔有意为苹果生产移动芯片，与三星等芯片代工厂商竞争。而英特尔又在制造工艺方面占有优势，加之苹果和三星目前正在开打专利侵权战，这有利于英特尔获得竞争优势。
在2011年的英特尔信息技术峰会上，英特尔公司再次表明了自己进军移动芯片领域的决心。它不但发布了针对该市场的全新移动芯片，还计划于年底推出首款针对智能手机的芯片，以改变自己在平板电脑和智能手机芯片处理器市场的落后地位，重建市场威信。
新军之间的较量
就在英特尔加速进军移动芯片市场的同时，ARM的排兵布阵也在紧锣密鼓地进行，它甚至在中国市场上找到了新的生力军——广东新岸线公司。
去年9月，新岸线联手ARM公司推出集成芯片NuSmart 2816。该款芯片集成了2G双核A9处理器，4核2D/3D Mali图形处理器，支持高清1080p视频处理器。尤其值得注意的是它所拥有的超低功耗性能。据称，该芯片运行在2GHz时只消耗不到2瓦的能耗。这是目前市场上已知的最低能耗。
该芯片已在4月份量产出货，首批约10万颗已经投放全球市场。此外，据新岸线总经理周文透露，该公司还将在今年3、4季度推出两款新产品，分别针对高性能平板电脑和低功耗要求的智能手机，后一款功耗仅为目前的1/3。
在周文看来，一味提升芯片主频的摩尔定律不适用于移动互联网市场的需求，整合各种芯片技术以及软件技术，达到性能和功耗的完美平衡才是今后的发展方向。苹果公司的A4处理器和iPad产品就是技术垂直整合的一个最佳范例。“NuSmart 2816计算机系统芯片是全球首个以具有竞争优势的价格整合了传统PC市场的高性能处理能力以及移动市场的高功耗效率的芯片。我相信这个解决方案将为客户带来焕然一新的用户体验，并将重塑主流计算市场。”周文说。
2011年3月，新岸线公司还联合清华大学信息技术研究院共同组建计算机系统芯片联合研究所，联合研发基于ARM指令集的高性能、低功耗CPU技术，以及研究和开发基于异构多核架构的高集成计算机系统芯片。据悉，研究成果将促进广东新岸线公司芯片产品在计算机市场、智能手机、平板电脑、智能电视等市场取得竞争优势。
对此，周文表示：“新岸线在基于ARM技术的计算机系统芯片技术研究和产品开发上处于全球领先的地位，并早在2008年即研究和设计了CPU产品。此次与清华大学信研院微处理器中心强强联手，将促进公司自主研发的高性能、低功耗CPU和计算机系统芯片产品快速面世。”
业内认为，尽管英特尔在移动芯片领域有所动作，但ARM公司在移动设备芯片领域依旧占有绝对优势。英特尔在这两家竞争对手的打压下，要获得市场认可除了要增加芯片核心数量外，还得在提升硬件功能及提高安全性等方面作出努力。
输赢难料
随着移动互联网时代的到来，英特尔与ARM这两个原本并无竞争关系的芯片主导厂商走上擂台。尽管之前所奉行的商业模式和技术路线都不同，然而潜力巨大的市场成为众家的必争之地。
ARM主攻便携处理器与图形技术，包括目前风靡一时的苹果iPhone、iPad都纷纷采用其芯片。据统计，在智能手机领域，95%的芯片均基于ARM架构，目前有近40亿部手机采用ARM芯片。而在PC市场中，英特尔以80%的份额占据绝对优势，领衔PC的发展与演变。
现在，欧德宁已经开始对智能终端的芯片市场出手，积极将自己主导的x86推向智能手机平台。但就目前而言，英特尔的技术和产品在功耗上很难与ARM体系的产品相抗衡。
此外，业内还认为英特尔进军手机市场的又一大制约因素是其商业模式。在PC市场，英特尔熟悉的是标准化模式，在处理器核心和平台的垄断也恰巧成了制约其在手机领域发展的关键性因素。因此，它要在手机领域与ARM抗衡，还需要很好地解决差异化和多样化的问题。
实际上，英特尔也具备自身独特的优势，良好的品牌和市场，巨大的财力支持使其发力移动互联网没有后顾之忧。
对于ARM和新岸线来说，市场机会并非就此转移。业内专家王艳辉认为，从性能来看，ARM最高级别的处理器内核已经具备与英特尔竞争的本钱，从智能手机、平板电脑到笔记本产品的融合也渐成趋势，相信随着微软基于ARM的Windows 8的发布，新岸线的机会也会慢慢来临。
ARM芯片 篇3
USB2.0接口技术具有安装方便、带宽高、成本低、可靠性高、易于扩展等优点。目前USB2.0支持的最高传输速度可达到480Mbps, 基本能够满足日益复杂的高级外设与PC机之间的高性能连接需求, 正逐渐成为现代数据传输发展的必然趋势之一。鉴于此, 本系统采用USB2.0技术运用ARM芯片进行通信接口的设计。
1 数据传输系统的结构设计
基于USB接口的数据传输系统主要由发射和接收两部分组成。其中, 发射系统由ARM芯片控制射频发射模块和ARM控制USB芯片两部分组成。系统的工作过程为:主机将数据通过USB接口传给ARM, 数据通过ARM的SPI口再传给射频发射模块, 最后由射频发射模块把数据发射出去。射频接收端接收到符合的数据包后, 通知ARM读取数据, ARM将数据通过USB接口送给主机, 这样就完成了一个数据包从发射端到接收端的传输。
1.1 USB接口芯片和主控制器芯片的选择
USB控制器有2类, 一种是集成了USB接口的单片机, 如Cypress公司生产的EZ2USB (基于8051) 系列芯片CY7C68013、CY7C64613等;另一种是单独的USB控制器, 如Philips公司的PDIUSBD12、ISP1581, NetChip公司的NET2888, National公司的USBN9603、USBN9604等。第一种开发工具虽然编程简单, 但需要购置专门的开发系统, 投资较大, 并且单片机性能有限;后一种芯片的特点是价格低廉、连接方便、可靠性高, 但其片上不带CPU, 必须选择微处理器来进行协议处理和数据交换。本系统选择了片上不带CPU的性价比较高的USB 2.0控制芯片ISP1581, 它完全符合USB 2.0规范, 传输率可达480Mbps, 采用ISP1581可以快速开发出高性能的USB2.0设备, 同时为了满足速度要求, 主控器芯片选择了高性能、低功耗的ARM芯片S3C44BOX。
1.2 ARMS3C44BOX的工作原理
S3C44BOX微处理器是由Samsung Electronics Co., Ltd为手持设备设计的低功耗、高度集成的基于ARM7TDMI核的微处理器。S3C44BOX具有丰富的内置部件, 包括:8KBcache、内部SRAM、LCD控制器、带自动握手的2通道UART、4通道DMA、系统管理器 (片选逻辑, FP/EDO/SDRAM控制器) 、代用PWM功能的5通道定制器、I/O端口、RTC, 8通道10位ADC、ⅡC-BUS接口、ⅡS-BUS接口、同步SIO接口和PLL备频器。S3C44BOX采用了一种新的总线结构, 即SAMBAⅡ (Samsung ARM CPU嵌入式微处理器总线结构) 和0.25um工艺的CMOS标准宏7单元和存储编译器。它的低功耗精简和出色的全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的场合应用。
1.2.1 S3C44BOX中断概述
ARM7TDMI具有外部中断 (IRQ) 、快速中断 (FIQ) 和软件中断 (Software Interrupt) 3种中断方式, 其中外部中断和快速中断均是硬件中断。对于ARM7TDMI内核的微处理器来说, 中断是作为一种异常来处理的。S3C44BOX的中断控制器可以接收来自30个中断源的中断请求。这些中断源来自DMA、UART、SIO等芯片内部外围或接口芯片的外部引脚。
中断控制器的任务是在片内外围和外部中断源组成的多重中断发生时, 经过优先级判断选择其中的一个中断, 通过FIQ (快速中断请求) 或IRQ (通用中断请求) 向ARM7TDMI内核发出FIQ或IRQ中断请求。
实际上最初ARM7TDMI内核只有FIQ和IRQ两种中断, 其他的中断都是各芯片厂家在设计芯片时定义的, 这些中断根据中断的优先级高低来进行处理。特别是为了解决中断反应时间过长的问题, S3C44BOX提供了一种新的中断模式——矢量中断模式。它具有CISC结构微控制器的特征, 能够缩短中断反应时间。
1.2.2 S3C44BOX中断处理流程
S3C44BOX处理器的中断处理与其他处理器的处理模式基本上是一致的, 只是由于引入了几种不同的处理器模式, 使中断处理变得更容易。中断处理的典型步骤如下:
(1) 保存现场。当系统出现中断时, 处理器首先要做的就是保存现场, 这一过程包括:保存当前的PC值到lr (链接寄存器) 中, 保存当前程序运行状态CPSR到程序状态保存寄存器SP-SR中。由于ARM7TDMI采用了三级流水线结构, 此时的PC值实际上等于当前指令地址加上8 (ARM指令时) , 则返回时还需要将保存的PC值减4, 得到当前指令的下一条指令。
(2) 模式切换。设置当前程序状态CPSR中相应的位, 使处理器进入相应的执行模式。如当进入FIQ模式时, 禁止FIQ中断。
(3) 获取中断源。如IRQ中断, 都从向量地址0x18处开始执行, 通常在此地址处放一条跳转指令, 跳转到中断程序。
(4) 处理中断。获取中断源后, 通过中断向量表获取相应中断的处理程序入口, 调用对应的中断处理函数。
(5) 恢复现场, 中断返回。返回时需要恢复处理器模式, 包括恢复中断处理用到的所有寄存器、恢复被中断的程序状态到当前程序状态CPSR, 并跳转到被中断的主程序。
2 USB设备驱动程序的开发
当外设连接到主机上的USB接口时, 主机会检测到新硬件, 这时需要安装一个驱动程序, 在该驱动程序中包含了一个动态链接库 (DLL) 。该DLL由4部分组成:Classic Interface Functions、EEPROM Interface、Extended API和FT-Win32 API。Classic Interface Functions中包括FT_Open、FT_Read、FT_Write、FT_Close、FT_SetTimeOuts等函数。
基于Windows2000和XP的USB设备驱动程序采用W in32设备驱动模型WDM (Win32 DriverModel) 。USB数据采集系统设备驱动程序处于固件程序和用户态应用程序之间, 帮助操作系统识别USB设备, 同时建立主机与设备之间的通信。WDM驱动程序具有规范的模型, 我们使用开发工具包D riverStudios中的DriverWorks进行USB总线驱动程序的开发, 利用其向导功能生成驱动程序框架, 然后根据具体情况添加适当代码, 经过编译、调试, 构造驱动程序.sys文件。使用D riverWorks还可以生成驱动程序的安装文件 (INF文件) , 用以将USB设备及接口安装在主机上。这个过程是非常方便、快捷的。
3 结束语
随着数据传输技术的飞速发展, 在数据传输系统中采用USB接口进行数据的高速传输已经得到非常广泛的应用。本系统通过ARM芯片S3C44BOX进行USB接口的控制, 在主机端用VB编写了USB软件, 实现了两台设备之间的快速数据传输, 解决了传统通信技术的不足, 具有很好的应用前景。当然, 在基于USB接口的数据传输系统中, 包括固件程序、WDM设备驱动程序以及用户态应用程序等在内的软件设计是非常关键的, 软件系统的设计需要建立在相关硬件系统设计的基础上, 两者只有完美结合才能设计出高效、安全的数据传输系统。
摘要：利用传统的数据传输系统进行数据传输, 存在速度慢、扩展性差、安装麻烦、易受各种环境的干扰, 在许多场合尤其是便携式应用场合不方便等缺点。而基于USB接口的数据传输系统能够较好地解决这些问题。介绍了一种基于USB2.0接口的数据传输系统, 解决了传统通信技术带给我们的不便。
关键词：USB接口,数据传输,ARMS3C44BOX,芯片
参考文献
[1]萧世文.USB2.0硬件设计[M].北京:清华大学出版社, 2002.
[2]周立功.PDIUSBD12USB固件编程与驱动开发[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003.
ARM芯片 篇4
这里我们介绍一种基于名为STM32F103VET6的ARM7芯片的便携式爆炸压力测试仪的设计。
1 总体方案设计
便携式动态压力测试仪分为点火、气体分析、压力测试、数据采集显示等几个部分组成, 系统框图如图1所示。
点火部分供模拟爆炸所需要的电火花, 通过将打火塞安装在被试设备点火后产生最危险爆炸的部位。
气体分析部分主要由各类气体分析仪器以及相关线路组成, 可实时测量分析爆炸环境适应性装置容器内甲烷、氧气、氢气等可燃和助燃气体的浓度, 辅助配气装置配备不同浓度、不同种类的爆炸性气体, 进而模拟不同种类的爆炸性环境。
压力测试部分通过个4个压力传感器采集被测试设备外壳内腔所产生的爆炸压力, 同时输出电流信号, 通过数据采集系统进行数据的采集处理, 得到实时的爆炸曲线, 并对得到的曲线及数据进行显示和存储。
2 硬件设计
便携式爆炸压力测试仪硬件设计如图2所示。
仪器主控芯片采用ARM7芯片STM32F103VET6, STM32F103VET6意法半导体 (ST) 公司生产的32位ARM微控制器, STM32F103 VET6芯片使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核, 工作频率为72MHz, 内置高速存储器 (高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM) , 丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。芯片包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和一个PWM定时器, 还包含标准和先进的通信接口:多达2个I2C和SPI、3个USART、一个USB和一个CAN。
通过芯片STM32F103VET6的12位模数转换器采集压力传感器和其他传感器的4~20m A的信号, 并经过数据计算、处理, 并通过7寸液晶屏显示数据并绘出爆炸压力曲线。
同时, 通过芯片STM32F103VET6的USB控制口, 仪器可将测试数据传输到计算机中进行数据处理。
3 爆炸压力曲线的绘制
便携式爆炸压力测试仪的最终目的, 是绘制出爆炸压力的曲线, 通过芯片STM32F103VET6的12位数模转换器, 将压力传感器的电流信号转成数字信号, 并通过数据的处理和修正, 在液晶屏上显示出爆炸压力曲线, 曲线的绘制流程如图3所示。
程序设计:
4结束语
以ARM7芯片STM32F103VET6为控制核心的便携式爆炸压力测试仪, 可以实时采集4路动态爆炸压力, 并绘制显示出爆炸压力曲线。
参考文献
ARM芯片 篇5
1.1 TDA8020HL是Philips公司生产的一款能够读写符合ISO7816-3 T=0、T=1标准的IC卡,也支持符合EMV3.1.1(Europay,MasterCard,VISA)标准的卡的专用接口芯片。系统CPU通过I2C总线向TDA8020HL发送命令和回读其状态。通过TDA8020HL的I/Ou C口向IC卡发送和接收数据。能够支持两个不同地址的智能IC卡,其地址由2个地址选择引脚组合来决定,共有四种地址组合。
TDA8020HL既支持5V卡(A类卡)也支持3V卡(B类卡),电压范围比较宽,从2.7V到6.5V。TDA8020HL向IC卡提供时钟信号。时钟信号的频率应符合:A类卡,时钟应在1~5MHz;B类卡,时钟应在1~4MHz。IC卡接口触点ESD保护可达6KV,系统CPU通过I2C总线来控制TDA8020H L。下面是TDA8020HL的框图(见图1):
1.2 ISO7816标准中规定对卡的激活和释放,有很严格的时序要求。TDA8020HL是符合ISO7816标准的读写卡的专用芯片,对卡的激活和释放过程如下:
(1)激活过程
当卡在激活前,VCC,CLK,RST,I/O处于低电平状态。
在t0时刻TDA8020HL的振荡器一定要升频;
在t1时刻TDA8020HL的内部直流转换器启动;
在t2时刻打开IC卡的电源VCC(5V或3V)并以0.14V/u S开始上升;
在t3时刻IC卡的I/O电平稳定到VCC;
在t4时刻IC卡的CLK开始加载,RST复位开始;
如果在42100个CLK内,IC卡没有应答,在t5时刻RST返回高电平。
(2)释放过程
当信息交换结束时,系统CPU复位START//STOP到低电平,开始IC卡的释放过程。
在t11时刻IC卡的RST置为低电平;
在t12时刻IC卡的CLK停振;
在t13时刻将I/O置为低电平;
在t14时刻释放VCC;
在t15时刻将TDA8020HL的内部直流转换器关闭;
TDA8020HL的振荡器做降频处理。
2 TDA8020HL的应用
2.1 TDA8020HL应用的硬件设计
下面是TDA8020H L与32位嵌入式ARM系统的接口电路设计,如图2:
图中,ARM系统通过I2C总线与TDA8020HL连接。TDA8020HL管理两个IC卡,分别是IC_CARD1和IC_CARD2,TDA8020HL的输入时钟由有源晶振3.5795MHz供给。ARM系统通过I2C总线向TDA8020HL发送命令和回读其状态,两个卡的数据通道分别通过ARM系统的GPIO口GPF2、GPF3与TDA8020HL的I/O1u C、I/O2u C来传递。通过两个数字三极管及常开卡座组成一个自动识检测卡插入的电路。
2.2 TDA8020HL的软件设计
2.2.1 向TDA8020HL发送命令的格式
ARM系统通过I2C总线向TDA8020HL发送命令控制字0x E3H(选择冷复位,5V卡,对输入时钟不分频,I/O与I/Ou C连接)初始化IC_CARD1(I2C地址:0x40H)和IC_CARD2(I2C地址:0x48H)。
2.2.2 回读TDA8020HL的状态的格式
ARM系统通过I2C总线分别从TDA8020HL回读IC_CARD1(地址:0x41H)和IC_CARD2(地址:0x49H)的状态字,以便了解IC_CARD1和IC_CARD2的状态。
当检测到卡插入后,给卡加载5V电源,CLK,复位开始,进入卡的激活过程。
2.2.3 ARM系统与卡数据交换
当卡被激活后,ARM系统就可以通过GPIO口GPF2、GPF3与TDA8020HL的I/O1u C、I/O2u C数据通道分别与IC_CARD1和IC_CARD2进行数据交换。当过载、过热、卡被拔出等TDA8020HL都会产生一个中断信号并通知ARM系统,ARM系统就会对这个异常作出处理。
在应用TDA8020HL时笔者认为有两点值得大家注意:第一,系统处理器与卡进行数据交换的通道是通过I/Ou C完成而不是I2C总线。由于TDA8020HL的数据手册关于这一点讲的很少,使得初次使用TDA8020HL时易犯错;第二,TDA8020HL为卡提供的电源VCC有时会有几百豪伏的纹波,无法正常使用,最好进行滤波处理。
总之,IC卡读写芯片从接口方式分有并行、串行、I2C总线三种通信方式,但从其性能上看同时能满足A类卡和B类卡,又具有高达6KV的ESD和过载保护的功能,又符合ISO7816的标准,对于一个具有I2C总线接口的ARM系统来讲,TDA8020HL的确是设计者一个不错的选择。
摘要：介绍了Philips公司的一款I2C总线通信方式读写IC卡的专用芯片TDA8020HL,它的工作原理以及其在ARM系统中的应用和实际应用时的注意事项。
关键词：ISO7816,I2C总线,TDA8020HL,ARM
参考文献
[1]TDA8020HL Data Sheet[Z].2002.