在基于ARM的SoC中注册映射

Question

我想了解各种外设/ IP的寄存器如何映射到微控制器中的ARM处理器存储器映射。

说，我有一个UART块的CONTROL寄存器。当我对地址（40005008）进行写访问时，会配置该寄存器。这种映射在何处发生：在外围模块代码本身内或将此外设集成到SoC /微控制器中。

Answer 1

最高有效位由ASIC设计定义，最低有效位由IP设计定义。您的IP有几个寄存器。寄存器的数量，它们的顺序，由IP设计定义。这里，您的寄存器位于地址8.然后，在设计ASIC时，外设连接到存储器总线，它们的连接方式定义了它们的地址。您的UART位于40005000.您可能在（例如）40006000处有另一个相同IP的实例。两个UART严格相同，您可以在地址40006008访问第二个UART的CONTROL寄存器。

Answer 2

对于像UART这样的简单外设，它很简单 - 以ARM PL011 UART为例（因为我知道它的文档在哪里）：

programmer's model在4k块中的字对齐偏移处定义了一堆寄存器。

就the actual hardware而言，我们看到总线接口与程序员模型建议的匹配 - PADDR [11：2]表示只有地址的11：2位连接，这意味着它只能理解字对齐地址从0x000到0xffc（类似地，请注意，只有16位读/写数据被连接，因为没有寄存器比这更宽）。

UART的12位地址与CPU内核吐出的完整32位地址之间的内存映射发生在它们之间的互连硬件中。在设计时，互连地址映射将配置为“将此4k区域在0x40005000分配给UART0块”等，并为此生成总线电路。

更复杂的事情，例如支持DMA的器件通常具有用于配置和数据访问的独立接口，因此寄存器可以映射到低速外设总线上的小型可重定位模块中，就像UART一样。