CH-03 SPCE3200
主講者：杜勇進
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
SPCE3200(1)
SPCE3200 是一款高度集成的為多媒體應用設計的高性能32 位晶片。它採用凌陽科技獨立智慧產權的32 位S+core7 處理 器為內核，內置MPEG4 硬體編碼譯碼模組，並外擴其他用於 多媒體、機器人領域的功能模組。它專長於影像、視頻處理，可以輸出影像、聲音到電視機(NTSC 或PAL 制式)以及LCD 上顯示，具備強大的音頻、視頻、影像資料的處理能力。它可 以輸出豐富的視頻畫面、聲音，並將這些資料存儲到SD 卡或 NAND Flash 上。
SPCE3200 的工作電壓範圍為3.0V~3.6V，CPU 頻率為 27~162MHz。此外，晶片提供32768Hz 即時時鐘、低電壓 檢測、低電壓重設、12 位類比/數位轉換器(ADC)、UART 介 面、SPI 介面、SIO 介面、I2C 主設備介面以及其他I/O 設備 介面，例如TFT LCD、彩色STN LCD、CMOS 影像感測器 (CMOS image sensor)、TVE 控制器、光筆、觸摸屏等。SPCE3200(2)
S+core7 是一個單任務的、具有7 級管線的高性能、高速的 32 位RISC 處理器，採用了SunplusISA（Instruction Set Architecture）指令集，支援32 位與16 位混合指令模式以及 並行條件執行，從而提高了代碼密度。
在SPCE3200 晶片中，S+core7 運行速度可達162MHz，為 實現Soc 集成採用了AMBA 匯流排，並設計了協同處理器以及 Custom Engine 介面從而可以提供靈活的擴展功能介面，並 為高效地除錯及線上仿真(ICE)程式採用了SJTAG 模組。
處理器支援4KB 的2 路組相連的I/D Cache，以及4KB 的 LIM/LDM(Local Instruction/DataMemory)。
S+core7 系列CPU 支援最多63 個優先順序的中斷，可以快 速回應中斷事件。此外，提供了一些高性能的指令來實現特定 功能，如：SUNPLUS 已申請專利的非對齊資料裝載/存儲指令 以及前/後增量定址指令，用於實現字串拷貝或記憶體資料傳 輸；位元操作指令和分支指令採用迴圈控制計數器，用於有效 地控制程式的走向；Sleep 指令為省電系統提供良好的支援。S+core7 微處理器支援三種處理器模式：用戶模式（User Mode）、核心模式（Kernel Mode）、
除錯模式（Debug Mode）
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
特性(1)
工作電壓：I/O 埠的VDD 為3.0V ~ 3.6V，CPU 內核的VDD 為1.62V ~ 1.98V
CPU 工作頻率：27 ~ 162 MHz
支援擴展SDR DRAM 和DDR DRAM，最大容量可達16M 位 元組具有32 位/16 位的SDRAM 資料匯流排
支援隔行掃描/逐行掃描的NTSC/PAL 視頻輸出
影像解析度：VGA 模式(640 圖元x 480 圖元)；CIF 模式 (320 圖元 x 240 圖元)支援65536 色(RGB565 格式)
可編程選擇顏色模式：4/16/64/256/32768/65536
硬體方式的MPEG-4/JPEG 編碼譯碼
MPEG-4 框率(frame rate)：CIF 模式下高達30 框/秒
4 通道APB DMA 資料傳輸方式：從APB 設備到DRAM，或從 DRAM 到APB 設備特性(2)
硬體的DRAM DMA 資料傳輸方式：由硬體執行的DRAM 到DRAM 的資料傳 輸
雙通道16 位高速DAC，確保身歷聲輸出品質
內置3 個可編程鎖相環(PLL)電路，為系統提供各路時鐘
為NTSC 制/PAL 制系統提供27 MHz 晶振
具備即時時鐘(RTC)
共6 個16 位計時器/計數器(具可編程自動重載功能)
提供40 個中斷源：分別為計時器、時基、外部輸入以及鍵喚醒類型
支援鍵喚醒功能
9 通道12 位ADC
USB 功能：支援USB1.1 主機或USB1.1 週邊設備
UART 功能：具有通用非同步接收機和發送機
提供串列週邊設備介面(SPI)：具主/從模式
提供Sunplus 同步串列輸入/輸出介面（SIO）
內置Watchdog 功能
提供LCD 介面：具TFT 方式/CSTN 方式
支援CCIR-601/656 CMOS 影像感測器/TVE 控制介面
支援SD 卡和NAND 型FLASH，用於海量資料存儲
分別稱之為PLLU、PLLV 和PLLA
NTSC 和PAL 是屬於全球兩大主要的電視廣播制式，解析度不同，PAL 制 式使用的是720*576，而NTSC 制式使用的是760*480。
薄膜電晶體
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
插腳分佈
SPCE3200 共有256 個插腳，封裝形式為
PLCC256
結構概述
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
鎖相環PLL
SPCE3200 依靠外部的一顆27MHz 的晶振和一顆32768Hz 的即時時鐘晶振維持整個系統的 運轉。27MHz 晶振可以直接為APB 匯流排及其上的APB 週邊設備等模組提供工作頻率，
32768Hz 的即時時鐘晶振可以為Watch Dog、Timer、RTC 和TimeBase 等模組直接提 供工作頻率。
中斷控制器
為易於實現Soc 集成，匯流排符合AMBA 規格(Rev 2.0)
支援40 個中斷源
IRQ 中斷為高電平有效
支援向量中斷模式
每一中斷源都可編程設置其優先順序
每一個中斷源的中斷都可獨立被遮罩或者使 能
有多個中斷源發出中斷請求時，由硬體優先權邏輯來 確定應先服務哪一個中斷請求。
中斷控制器的作用是對來自內部週邊設備和外部中斷請求管腳上發生的
多個中斷請求進行仲裁處理(優先權排隊)，然後依處理結果向CPU 發出IRQ 中斷請求。
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
記憶體介面單元——MIU
APB 匯流排DMA
SPCE3200 具有DMA 功能，透過DMA 功 能可以完成APB 匯流排讀取APB 週邊設備 模組資料寫到MIU 記憶體，或從MIU 記憶 體讀取資料寫到APB 週邊設備模組。
當DMA 控制器讀/寫MIU 時有2 種記憶體存儲方式：
(1) 單緩存區方式：即指定DMA 緩存區的起始、結束位址，則DMA 控制器僅對這一 存儲空間進行讀寫操作，並在讀寫操作完成時透過發出IRQ 信號來結束操作；
(2) 雙緩存區方式：即同時指定BUFFER A 和BUFFER B 緩存區的起始、結束位址，
則DMA控制器會交替對BUFFER A 和BUFFER B 進行讀寫操作，
並在二者有關讀寫操作的傳輸完成後發出IRQ 信號。
將DMA 通道使能位設回到｀0＇時，會產生DMA 操作終止請求，
則DMA 控制器會在當前傳輸完成時結束其操作。
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
DMA 控制器
DMA 控制器可為APB 週邊設備模組同時提供4 個 用於讀/寫MIU 記憶體的通道，每一通道都可以設 置成下列4 類傳輸方式：
z
8 位單通道傳輸z
16 位單通道傳輸z
32 位單通道傳輸z
32 位突發模式傳輸 DMA 具有2 種啟動方式：
(1) 當DMA 通道被使能（通道使能位元被設為1）後，
DMA 控制器透過通道連續地讀出或寫入資料，並在完成 讀寫操作後結束DMA 操作；
(2) 當DMA 通道被使能後，在APB 週邊設備模組發出REQ
請求時DMA 控制器便會進行讀寫操作一次，並當所有
REQ 請求的讀寫操作完成後結束操作。
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw/
