【原创】gooogleman亲自参与设计的三星Cortex A8 S5pv210 之Sate210核心板硬件用户手册（作者：gooogleman）

 

 

作者：gooogleman                                 时间：2011.09

 

　　从2011年四月份开始筹划设计一款S5pv210方案至今，已经有五个多月，期间还做了一个S5pv210 的项目，要不然这个S5pv210 现在应该量产成功了。这几天都在联系贴片厂量产我们的S5pv210 方案，做100个左右的样机交付给一些企业客户测试，然后开始做一些合适的方案，根据我们这几个月做的一个S5PV210 项目经验，我们量产S5PV210 方案已经不是问题。　　　　　　     这几天经过工作室的team成员商议，给我们的S5pv210 方案的样机叫做Sate210板，现在核心板已经经过测试通过，现在就来介绍Sate210核心板：

一.Sate210核心板图片（暂时用手机拍照，没有经过PS处理，非常逼真）

 

二.Sate210核心板主要硬件组成介绍

1.三星 Cortex A8 处理器  S5PV210（1GHz）

2.512M Byte DDR2 内存（四片128M Byte DDR2组成）

3.1G Byte SLC nandflash（256M/512M byte SLC nandflash 经过测试都已经支持，客户可以根据自己的需求定制）

4.集成声卡 WM9714（兼容WM9713）

5.集成100M DM9000AEP100M 以态网卡

6.尺寸仅为6*6cm ，可以嵌入大部分对体积要求高的嵌入式设备

7.采用可以独立控制的LDO电源芯片，比BGA 为0.5mm 的PMIC WM8310等有较大的贴片工艺可靠性以及成本优势

8.核心板总引脚数为180个，可以满足绝大部分客户需求

9.核心板可以工作在800M/1G HZ，功耗为5V/150ma

三.Sate210核心板尺寸图以及丝印图

1.Sate210核心板尺寸图（60*60mm）

2.Sate210核心板丝印图（正面+背面）

 

四.核心板引脚功能介绍

1.      核心板接口功能介绍

4.1.1电源接口

 DC 5V输入

 3.3V 产品级法拉电容供电RTC

4.1.2.显示接口

一路HDMI高清多媒体接口

一路RGB24bit TFT LCD接口（可兼容RGB18bit/RGB 16bit）

一路VGA接口（流畅运行1024*768分辨率）

一路TVout 接口

4.1.3.Camera接口

一路camera接口（S5pv210包含三路摄像头接口A/B/C，可以根据用户定制），可以扩展5150等模拟摄像头芯片编码支持

4.1.4.用户输入接口

一路矩阵键盘接口（PORT0），支持8*8矩阵键盘

两路触摸屏接口，目前暂用一路，其他用作普通ADC接口

一路USBhost，可以支持USB鼠标/键盘

4.1.5.音频接口

一路输出，支持耳机听筒

一路输入，支持麦克风

4.1.6.网络接口

一路，核心板板载DM9000网卡芯片

四路可以扩展的SDIOwifi接口

4.1.7.串行总线接口

三路IIC接口

两路SPI接口

四路TTL串口，Uart0/Uart1/Uart3用作普通串口，Uart2 用作调试串口，量产后Uart2 可以当做普通串口使用

4.1.8 USB 接口

一路USB2.0Host接口

一路USBOTG2.0 接口

4.1.9存储接口

四路SDIO接口

4.2.1GPIO以及外部中断接口

路外部中断接口（XEINT1~XEINT31）可以复用做GPIO

4.2.2启动配置引脚接口

一路可以支持SLC256M/512M/1G byte nand启动或者uart启动的配置接口

4.2.3PWM接口

四路PWM接口

4.2.4ADC接口

四路ADC接口

 

---------------------------------就先写到这里，睡一觉，早上起来再补充（现在时间是2011.09.29 2:30）-----------------------------

五、Sate210核心板引脚详细介绍

1 VCC_IN5V 电源DC 5V输入 2 VCC_IN5V 电源DC 5V输入 3 GND 电源地 4 GND 电源地 5 XuhDP USB Host 2.0接口 6 XuhDM 7 XuhPWREN 8 XuhOVERCUR 9 GND 电源地 10 XuoDP USB OTG2.0 接口 11 XuoDM 12 XuoID 13 XuoVBUS 14 XOM5 S5pv210配置引脚OM[5] 15 XuRXD2 RXD2（COM3）接收引脚，用作调试串口，不能更改 16 XuTXD2 TXD2（COM3）发送引脚，用作调试串口，不能更改 17 XuRXD3 RXD（COM4）接收引脚 18 XuTXD3 RXD（COM4）发送引脚 19 Xi2cSDA2 IIC2 SDA引脚用于数字摄像头/模拟摄像头的初始化 20 Xi2cSCL2 IIC2 SCL引脚用于数字摄像头/模拟摄像头的初始化 21 Xi2cSDA1 IIC1 SDA引脚用于LCD接口（备用） 22 Xi2cSCL1 IIC1 SCL引脚用于LCD接口（备用） 23 Xi2cSDA0 IIC0 SDA引脚用于HDMI接口 24 Xi2cSCL0 IIC0 SDL引脚用于HDMI接口 25 VCC_RTC RTC 电源（3.3V） 26 M_RESTE S5pv210复位引脚 27 XnRSTOUT S5pv210输出给外部设备复位信号的引脚 28 XuRXD0 RXD0（COM1）接收引脚 29 XuTXD0 TXD0（COM1）发送引脚 30 XuCTSn0 COM1 请求和COM1连接的串口接收COM1发出的数据 31 XuRTSn0 COM1 就绪，请求和COM1连接的串口发送COM1接收的数据 32 XuRXD1 RXD1（COM2）接收引脚 33 XuTXD1 TXD1（COM2）发送引脚 34 XEINT1 外部中断引脚（XEINT1~XEINT12） GPH0[1]  35 XEINT2 GPH0[2]  36 XEINT3 GPH0[3]  37 XEINT4 GPH0[4]  38 XEINT5 GPH0[5]  39 XEINT6 GPH0[6]  40 XEINT7 GPH0[7]  41 XEINT8 GPH1[0]  42 XEINT9 GPH1[1] 43 XEINT10 GPH1[2] 44 XEINT11 GPH1[3] 45 XEINT12 GPH1[4]

--------不知道怎么回事，在excel 排好的顺序在这里就乱了。待续，要先去深圳贴片厂先，回来再整理剩余的（[email protected] 9:55）

六、Cortex A8 简介

      Cortex-A8处理器是ARM的第一款超标量处理器，具有提高代码密度和性能的技术，用于多媒体和信号处理的NEON?技术，以及用于高效地支持预编译和即时编译Java及其他字节码语言的Jazelle®运行时间编译目标（RCT）技术。
　　Cortex-A8处理器出色的运行速率和功率效率是通过新的支持并实现了高级泄露控制的ARM Artisan® Advantage-CE库实现的。这种处理器得到了各种各样的适用于快速系统设计的ARM技术的支持，其中包括：
　　RealView® DEVELOP系列软件开发工具
　　RealView CREATE系列ESL工具和模型
　　CoreSight调试和跟踪技术；以及通过OpenMAX多媒体处理标准实现的软件库支持。
　　AMBA® 3 AXI高性能SoC互连
ARM Cortex-A8处理器复杂的流水线架构基于双对称的，顺序发射的，13级流水线，带有先进的动态分支预测，可实现2.0 DMIPS/MHz。
　　顺序，双发射，超标量微处理器内核，13级主整数流水线
　　10级NEON媒体流水线 10-stage NEON media pipeline
　　专用的L2缓存，带有可编程的等待状态
　　基于全局历史的分支预测
　　结合功率优化的加载存储流水线，为功率敏感型应用提供2.0 DMIPS/MHz的速率 遵从ARMv7架构规范，其中包括：
　　用于实现更高的性能、能量效率和代码密度的Thumb-2技术
　　NEON信号处理扩展，用于加速H.264和MP3等媒体编解码器
　　Jazelle RCT Java-加速技术，用于最优化即时（JIT）编译和动态自适应编译(DAC)，并将存储器尺寸减小了多达3倍
　　TrustZone技术，用于安全交易和数字权限管理（DRM）
　　集成的L2缓存
　　使用标准编译的ARM建立而成
　　64K到2MB的可配置容量
　　可编程的延迟
　　优化的L1缓存
　　经过性能和功耗的优化
　　结合最小访问延迟和散列确定方式，以便将性能最大化，将功耗最小化。
　　动态分支预测
　　通过分支目标和全局历史缓冲区实现
　　按照行业基准，达到95%的准确率。
　　重放机制，以实现预测失败代价的最小化
　　存储器系统
　　访问L1缓存导致的单周期加载使用代价
　　L1缓存的散列数组使得只有在可能需要时才会启用存储器。
　　集成的、可配置L2缓存和用于数据流的NEON媒体单元之间的直连接口
　　Bank化的L2缓存设计，每次只设计1个Bank

　　支持多项与L3存储器之间的未完成事务，以充分利用CPU。

七、S5pv210和S3c6410 的比较

1.两者架构不同

        S5PV210属于 ARM Cortex A8架构，S3C6410属于ARM11 架构。S5PV210基于三星的45nm低功耗制程技术、运行频率达1GHz的ARM Cortex A8处理器，S5PV210则主要面向平板/上网本产品。S5PV210内建3D图像引擎——PowerVR SGX540，可以很好地支持3D游戏，另外，处理器还内建有1080p高清解码引擎，能以30fps的帧速进行高清视频回放/录制。而S3C6410属于ARM11 架构是一个比CORTEX A8第一个档次的产品，S5pv210 和S3C6410 架构的差异就类似一个I5 一个奔腾单核，所以只要在运行比较耗资源的软件，两者的性能差异就会体现出来。S5pv210 拥有13级流水线，能同时执行执行13条指令，而S3c6410拥有8级流水线，能够同时执行八条指令，比S5PV210整整少了五条，也就是说从这些关键特性上分析S5PV210在性能会比S3C6410强接近一半。尤其在多媒体方面，S5PV210完胜S3C6410，S5PV210 能够流畅的跑2D/3D游戏，S3C6410就会有画面不流畅的现象。所以对性能要求高的产品，选择S5PV210是非常明智的。

2.两者接口不同

   S5pv210和S3C6410 虽然都是来自三星半导体，但是两者接口差异很大，最大的接口差异是S5PV210 拥有HDMI接口，支持1080P高清视频播放，而S3C6410在这个方面是没有的，不符合现代多媒体的要求。其次是S5PV210 支持双通道内存，支持mobile DDR（LPDDR1），DDR2，LPDDR2，支持更大容量更多型号的内存，而S3C6410仅仅支持mobile DDR（LPDDR1）等，不支持DDR2和LPDDR2，无法选用更低价格的DDR2，在这点S5PV210上又是一个比较大的优势。还有就是S5PV210 USB host 是USB2.0标准，而S3C6410是USB1.1接口的，还有其他不少的特性，S5PV210是比S3C6410好很多的，在这里不再赘述。总之S5PV210的接口以及性能要比S3C6410好很多，根据我的推测S5PV210 的用户群体和普及程度会比S3C6410要好。

3.两者使用体验

   S5PV210和S3C6410的直接用户体验差别主要是从以下使用体现出来：首先是S5PV210 VGA  轻松可以做到1024*768 的分辨率，在没有经过任何优化的情况下流畅运行番禺一些游戏机客户的2D游戏机测试软件，同样用S3C6410制作的OK6410/real6410开发板的VGA只能做到800*600 分辨率，并且流畅性不如S5PV210（VGA1024*768）。还有S3C6410 跑android2.3 非常的卡，明显感觉画面跟不上人的反应速度，而S5PV210 可以流畅运行android2.3 下的环境，所以如果准备需要大分辨率以及android做产品的情况下，选择S5PV210处理器是非常合理的。