PDF《GSC3280 数据手册》

GSC3280 数据手册

2013 年9月版本号:1.

8 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 BLX IC Design Co., Ltd GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第I页 目录 目录 I 图目录 II 表目录 III

1 产品概览.1 1.1 产品简介.1 1.2 功能特性.2 1.3 结构框图.4

2 封装引脚.6 2.1 封装外形.6 2.2 引脚分配.8 2.3 信号描述.16

3 电气特性.26 3.1 绝对最大额定值.26 3.2 推荐工作条件.26 3.3 直流特性.27 3.4 复位时序.27 3.5 上电顺序.28

4 接口时序.29 4.1 JTAG.29 4.2 DDR2

29 4.3 NAND Flash

31 4.4 EMI

33 4.4.1 EMI 读时序

33 4.4.2 EMI 写时序

33 4.4.3 EMI burst 读时序.34 4.4.4 EMI burst 写时序.34 4.5 以太网 MAC.35 4.6 SD/SDIO.37 4.7 LCD

38 4.8 SPI.39 4.9 I2C

41 4.10 I2S.42

5 修订历史.43 GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第II页 图目录 图1-1 GSC3280 结构框图.5 图2-1 GSC3280 LFBGA256 封装顶视图与底视图.6 图2-2 GSC3280 LFBGA256 封装侧视图与剖面图.7 图2-3 GSC3280 LFBGA256 封装效果图(底视图)8 图3-1 仅使用内部上电复位电路的复位时序.27 图3-2 复位引脚 sys_rstn 外接上电复位电路的复位时序.28 图3-3 复位引脚 sys_rstn 连接手动复位的复位时序.28 图3-4 GSC3280 不同电源域上电顺序.28 图4-1 JTAG 工作时序.29 图4-2 DDR2 SDRAM 读操作时序

30 图4-3 DDR2 SDRAM 写操作时序

31 图4-4 NAND Flash 控制器写命令时序

31 图4-5 NAND Flash 控制器写地址时序

32 图4-6 NAND Flash 控制器写数据时序

32 图4-7 NAND Flash 控制器读数据时序

32 图4-8 EMI 读时序参数.33 图4-9 EMI 读时序图.33 图4-10 EMI 写时序图.34 图4-11 EMI burst 读时序图.34 图4-12 EMI burst 写时序图.35 图4-13 MDIO 接口时序图.35 图4-14 MII 模式发送接口时序图.36 图4-15 MII 模式接收接口时序图.36 图4-16 RMII 模式接口时序图.37 图4-17 SD/SDIO 接口时序图.38 图4-18 LCD 接口时序图

38 图4-19 SPI 接口时序图(CPHA=0)39 图4-20 SPI 接口时序图(CPHA=1)40 图4-21 I2C 接口时序图

42 图4-22 I2S 接口信号时序图.42 GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第III页 表目录 表2-1 GSC3280 LFBGA256 封装尺寸参数.8 表2-2 GSC3280 芯片引脚分配[注1]9 表2-3 GSC3280 信号描述.16 2-4

16 表3-1 GSC3280 芯片绝对最大额定值.26 表3-2 GSC3280 芯片推荐工作条件.26 表3-3 GSC3280 芯片直流特性.27 表4-1 JTAG 时序参数.29 表4-2 DDR2 读写操作时序参数

29 表4-3 NAND Flash 控制器时序参数

32 表4-4 EMI 写时序参数.33 表4-5 EMI burst 读时序参数.34 表4-6 EMI 写时序参数.34 表4-7 MDIO 接口时序参数.35 表4-8 MII 模式发送接口时序参数.36 表4-9 MII 模式接收接口时序参数.36 表4-10 RMII 模式接口时序参数.37 表4-11 SD/SDIO 接口时序参数.37 表4-12 LCD 接口时序参数

38 表4-13 SPI 接口参数.39 表4-14 SPI 启动时序参数.40 表4-15 SPI Flash 启动时序图

41 表4-16 I2C 接口信号时序参数(标准和快速模式)41 表4-17 I2C 接口信号时序参数(高速模式)41 表4-18 I2S 接口信号时序参数.42 表5-1 GSC3280 数据手册修订历史.43 GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第1页1产品概览 1.1 产品简介 GSC3280 芯片是一款主要面向工业终端类应用的 SOC 芯片,采用 0.13um 标准 CMOS 制 造工艺,主频 200~300MHZ.GSC3280 以32 位龙芯处理器作为主控处理器,并在片内集成 了丰富的功能模块与外围设备, 包括 10/100Mbps 以太网 MAC 控制器、 USB2.0 OTG 控制器、 DDR2 控制器、NAND Flash 控制器、SD/SDIO 主控制器、LCD 控制器、I2C、I2S、UART、SPI、 PWM、旋转编码器鉴相器、定时器等等;

丰富的片内集成设备提高了整体性能,降低了系 统成本,并可以满足更多的应用需求. GSC3280 芯片的一个显著特征是采用了

32 位龙芯处理器作为主控处理器.32 位龙芯处 理器是一款

7 级流水乱序执行 RISC 处理器, 具有独立的 16KB 指令 cache 与16KB 数据 cache, 支持 MMU,可以运行 Linux、WinCE、VxWorks 等主流操作系统. GSC3280 内部总线架构采用了主流的 AXI、AHB、APB 总线,并针对片内设备的特点与 应用需求进行了一系列设计结构优化,提高了系统性能与数据吞吐率.同时,GSC3280 芯片 采用了一系列的低功耗优化措施,包括休眠模式、关闭无用时钟、低频运行等,软硬件的配 合可以显著降低整个芯片的功耗.针对具体应用,通过软硬件优化措施,GSC3280 芯片可在 性能、功耗、灵活性等方面达到一个最佳的平衡. GSC3280 芯片具有较好的通用性,除了云计算、工业控制、税控终端、智能电网集中器 等终端类应用之外,还可以拓展应用于不同的相关领域,例如信息安全领域. GSC3280 芯片主要集成了如下的片上功能: ?

32 位龙芯处理器作为主控处理 ? 支持 NAND Flash、NOR Flash 与SPI 三种启动模式 ? DDR2 控制器,最高支持 16x533Mbps 数据传输速率 ? NAND Flash 控制器,支持

8 位SLC/MLC NAND Flash 颗粒 ? 外部静态存储器接口(EMI 接口) ,支持 NOR Flash 与SRAM ? 10/100Mbps 自适应以太网 MAC 控制器 ? USB2.0 OTG 控制器 ? SD/ SDIO 主控制器 ? TFT LCD 控制器,最大支持分辨率为 1440x900 ? 多通道 DMA 控制器 ? 可编程中断控制器 ?

1 路旋转编码器接口与

3 通道 PWM 接口,支持电机控制 PWM 与普通 PWM ?

8 个UART 接口,支持包括 2/3/8 线以及 232/485 等不同类型的串口 ?

2 个SPI 主机接口 ? 4x4 矩阵键盘接口 ?

2 个7816 主机接口 ?

1 个I2C 主机接口 ?

1 个I2S 主机接口 ?

2 个PS2 主机接口 ?

1 个CAN2.0B 接口 GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第2页?4路ADC 与触摸屏接口 ?

4 个可编程定时器 ?

1 个看门狗定时器 ?

88 个可编程 GPIO 引脚与

32 个外部中断源 ? 片上可编程 PLL 时钟发生器 1.2 功能特性 龙芯处理器 ?

32 位RISC 体系结构 ?

7 级乱序执行流水线 ? 包含硬件乘法器与除法器 ? 16KB 指令 cache 与16KB 数据 cache ? 关键字优先与非阻塞 cache ? 支持 MMU 并包含

32 项TLB ? 支持 EJTAG 片上调试功能 ? 采用 AXI 接口 ? 支持 Linux、WinCE 等主流操作系统 三种启动模式 ? NAND Flash 启动 ? SPI 启动 ? NOR Flash 启动 ? 通过引脚配置选择启动模式 DDR2 内存控制器 ? 最高数据传输速率为 16x600Mbps ?

16 位数据位宽 ? 最大支持 256MB 存储容量 ? 支持

1 个rank ? 软件可配置 PHY 时序 NAND Flash 控制器 ? 支持

8 位SLC/MLC NAND Flash 颗粒 ? 支持 2KB/4KB 页大小 ? 支持硬件 BCH ECC 校验码 ? 支持省电模式 ? 读写时序参数可配置 ? 具有启动功能 ? 内置 DMA 引擎 外部静态存储器接口(EMI 接口) ? 支持

8 位异步 SRAM 与NOR Flash ? 支持 NOR Flash 启动 ? 最大支持

3 个片外设备 ? 对于非 SRAM 类型的设备可支持 READY 握手信号 ? 有限支持同步 SRAM 与NOR Flash 10/100Mbps 以太网 MAC 控制器 ? 支持 IEEE 802.3 协议 ? 支持标准 MII/RMII 接口 ? 支持 10/100Mbps 传输速率 ? 支持全双工和半双工操作模式 ? 内置接收和发送 DMA ? 自动丢弃错误帧 ? 支持对特殊 MAC 地址的检测 ? Hash 表支持对单播和多播地址的匹配 ? 支持混杂模式, 即可接收 LAN 中所有帧 ? 支持 VLAN 帧的识别 ? 支持 IP 报文头部 checksum 字段检验 ? 支持 TCP/IP 报文中 checksum 字段插入 USB2.0 OTG 控制器 ? 支持主机与设备模式 ? 支持非点对点模式(即支持 HUB) ? 内置 DMA 引擎 ? 主机模式下共有

8 个channel ? 设备模式下共有

5 个endpoints ? 内部 FIFO 大小为 1024x35bit SD/SDIO 主控制器 ? 支持 SD2.0 协议 ? 支持 SDIO2.0 协议 ? 支持卡的热插拔 ? 数据位宽支持

1 位与

4 位?内置 DMA 引擎 TFT LCD 控制器 GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第3页?支持

8、16 位色深的 TFT 屏?支持可编程视频时序 ? 支持可编程视频分辨率, 最大支持分 辨率为 1440x900 ? 支持可编程视频控制信号极电平 ? 支持大范围的输入时钟频率 ? 支持硬件光标 多通道 DMA 控制器 ?

4 通道 DMA ? 支持存储器到存储器、存储器到外设、 外设到存储器、 外设到外设等传输类型 ? 支持 single-block 与multi-block 传输 ? 支持软件握手与硬件握手的 DMA 请求 ? 支持

16 个硬件握手请求 可编程中断控制器 ? 支持

31 个中断源 ? 高电平触发中断 ? 每一个中断可分别进行使能与屏蔽 ? 所有中断源具有相同的中断优先级 ? 软件可强制某一个中断源产生中断 ? 可在时钟关闭的情况下接收中断并向 CPU 发出中断请求 SPI 主机接口 ?

2 个SPI 接口,均为主机模式 ? SPI1 接口支持启动功能 ? 支持查询、中断和 DMA 传输模式 ? 支持

256 种波特率 ? 支持 Byte Sleep ? 数据帧长度可配置为 2-17 位?支持 MSB 优先或 LSB 优先 ? 支持全双工通信 ? 支持全部四种 SPI 模式 4x4 矩阵键盘接口 ? 支持最大 4x4 矩阵键盘 ? 待机模式下可通过按键产生唤醒中断 ? 支持单键与同时按下任意两个键的情 况7816 主机接口 ? 两个

7816 主机接口 ? 支持 ISO7816-3 协议 ? 异步半双工模式 ? 支持 T=0 协议 ? 支持可编程波特率 ? 支持正向模式和反向模式 ? 支持奇偶校验. ? 支持自动重传

3 通道 PWM 与旋转编码器接口 ? 支持

3 个独立的 PWM 通道 ? 支持一个增量式旋转编码器 ? PWM 支持两种工作模式: 普通 PWM 模 式与电机控制 PWM 模式 ? PWM 模式下可以产生

6 个单边沿输出、

3 个双边沿输出或者混合输出 ? PWM 模式下未用通道可用作定时器 ? 电机 PWM 模式下每个通道产生两个极 性相反的输出 ? 支持

3 个捕获输入 ? 支持

1 个快速终止输入 UART ?

8 个UART,均兼容 16550a ? 支持 5~8 位数据位 ? 支持 1/1.5/2 位停止位 ? UART0/1/2/7 支持

2 线232 连接 ? UART3/4/5 支持

3 线485 连接 ? UART6 支持

8 线全功能串口 ? UART3/4/5/6 支持 DMA 传输 ? UART7 支持红外接口 ?

232 连接支持最大波特率 3.7Mbps ?

485 连接支持最大波特率 12Mbps I2C 主机接口 ? 支持主机模式 ? 支持标准、快速与高速三种传输速率 ? 支持 7/10 位寻址方式 ? 支持查询、中断与 DMA 传输方式 I2S 主机接口 ? 支持主机模式 ?

1 个接收通道与

1 个发送通道 ? 支持 12/16/20/24/32 位采样宽度 ? 支持 DMA 传输模式 GSC3280 数据手册 北京神州龙芯集成电路设计有限公司 版权所有 第4页PS2 主机接口 ? 支持两个 PS2 主机接口 ? 可用于连接鼠标和键盘 ?

11 位数据帧格式 ? 独立的发送与接收模块 ? 支持查询和中断传输模式 CAN2.0B 接口 ? 支持 CAN2.0B 协议, 兼容 CAN2.0A 协议 ? 支持标准帧与扩展帧 ? 支持波特率 10K~1Mbps ? 可设置单过滤与双过滤两种过滤模式 ? 具有休眠与唤醒功能 ADC 与触摸控制器 ?

4 通道 SAR 型ADC ?

12 位精度 ? 可用........