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系统描述

CI1103芯片系统框图如图3所示，其内部由多个模块组成，包含脑神经网络处理器BNPU等，下面分别针对各个模块进行描述。

CI1103系统框图

图3 CI1103系统框图

存储空间映射关系

CI1103的存储空间映射如图4所示，所有外设控制寄存器均位于0x40000000 ~ 0x400FFFFF存储段内。

CI1103提供了位操作功能，可将位映射为字进行访问。存储器映射表中包含了2个1MB的位带区，分别位于0x20000000 ~ 0x200FFFFF以及0x40000000 ~ 0x400FFFFF。为软件便于编程以及外设寄存器访问的位操作需求，将SRAM和外设的配置寄存器分别映射到两个位带区。每个1M的位带区映射到32M的位带别名区，对位带别名区的字进行操作，即可实现对位带区的位的操作。位带区到位带别名区的映射关系如下：位带别名区地址 = 位带别名区基地址+（字节偏移地址x32）+（位偏移地址 x 4）。例如要对位带区0x20000100的第3位进行位操作，其对应的位带别名区地址为：位带别名区地址 = 0x22000000 +（0x100x32）+（3x4）= 0x2200200C，对0x2200200C进行操作即可实现对0x20000100的第3位进行操作。对位带区进行写操作时，bit[0]决定了写入该位的值；对位带区进行读操作时，bit[0]反映了该位的值，bits[31:1]都为0。

CI1103存储空间映射

图4 CI1103存储空间映射关系

存储和启动

CI1103提供512KB的片内SRAM用于存放数据和程序，该SRAM映射到三段地址空间，如下，用户使用时可以把这三段地址空间看成一个连续的SRAM。

  • SysRAM0（128KB）：0x1FFB0000 ~ 0x1FFCFFFF；
  • SysRAM1（128KB）：0x1FFFD000 ~ 0x1FFEFFFF；
  • SysRAM2（64KB） ：0x1FFF0000 ~ 0x1FFFFFFF；
  • SysRAM3（192KB）：0x20000000 ~ 0x2002FFFF。

CI1103通过片外SPI Flash存储固件代码，芯片的QSPI0接口最大支持16MB的4线SPI Flash。芯片IIS1_SDO（BOOT_SEL[1]）管脚复用为芯片Boot Select功能，上电时该管脚为高从片内SRAM启动，一般用于调试；上电时该管脚为低从片内maskrom启动，会从SPI0读取SPI Flash 内代码启动。当选择启动模式后，CI1103的地址空间映射会自动进行配置，系统不支持在启动之后通过软件配置remap地址空间。两种启动配置对地址空间的影响如下：

  • 当选择片内maskrom启动时，0x00000000 ~ 0x00002000被设置为片内maskrom的镜像地址，即CPU在之后过程执行片内maskrom内的代码，将SPI Flash内数据加载到SRAM内开始运行，或者根据IIS1_MCLK（UART_UPDATE_EN）管脚的上电状态进入烧录更新模式，进行更新SPI Flash。
  • 当选择片内SRAM启动时，0x00000000 ~ 0x0FFFFFFF 被设置为SySRAM的镜像地址，即CPU在之后过程中访问上述区域，均会访问到SySRAM上，其它存储的地址仍然映射到其默认地址状态。需要注意的是，从0x00000000起始的区域，其实只是0x1FFB0000起始SRAM的镜像。所以，该配置下CPU、DMA通过0x1FFB0000仍然可以访问该SRAM内容，即0x00000000和0x1FFB0000开始的地址空间在硬件物理上是等效的。

中断

中断向量列表

CI1103集成了多种中断，其中断向量列表如下：

表3 异常/中断向量列表

编号 类型 优先级 入口地址 简介
0 - - 0x00 初始SP值
1 复位 -3 0x04 复位
2 NMI -2 0x08 不可屏蔽中断
3 Hard Fault -1 0x0C 所有被禁止使能的故障
4 存储器管理 可配置 0x10 存储器管理
5 总线故障 可配置 0x14 预取指故障，存储器访问故障
6 用法故障 可配置 0x18 未定义的指令，或非法的处理器工作状态
7-10 - - 0x1C-0x28 预留，不建议用户进行操作
11 服务调用 可配置 0x2C 通过SWI指令实现的系统服务调用
12 调试监控 可配置 0x30 调试监控器
13 - - 0x34 预留，不建议用户进行操作
14 挂起服务 可配置 0x38 可挂起的系统服务请求
15 滴答时钟 可配置 0x3C 系统滴答时钟定时器
16（IRQ0） INT_WWDG 可配置 0x40 窗口Watchdog中断
17（IRQ1） INT_IWDG 可配置 0x44 独立Watchdog中断
18（IRQ2） - - 0x48 预留，不建议用户进行操作
19（IRQ3） - - 0x4C 预留，不建议用户进行操作
20（IRQ4） - - 0x50 预留，不建议用户进行操作
21（IRQ5） - - 0x54 预留，不建议用户进行操作
22（IRQ6） INT_ADC 可配置 0x58 ADC转换完成中断
23（IRQ7） INT_SDC 可配置 0x5C SDC中断
24（IRQ8） - - 0x60 预留，不建议用户进行操作
25（IRQ9） - - 0x64 预留，不建议用户进行操作
26（IRQ10） - - 0x68 预留，不建议用户进行操作
27（IRQ11） INT_SCU 可配置 0x6C SCU唤醒源中断
28（IRQ12） INT_EXT0 可配置 0x70 外部中断0
29（IRQ13） INT_EXT1 可配置 0x74 外部中断1
30（IRQ14） - - 0x78 预留，不建议用户进行操作
31（IRQ15） INT_TIMER0 可配置 0x7C 定时器0中断
32（IRQ16） INT_TIMER1 可配置 0x80 定时器1中断
33（IRQ17） INT_TIMER2 可配置 0x84 定时器2中断
34（IRQ18） INT_TIMER3 可配置 0x88 定时器3中断
35（IRQ19） INT_UART0 可配置 0x8C UART0中断
36（IRQ20） INT_UART1 可配置 0x90 UART1中断
37（IRQ21） INT_UART2 可配置 0x94 UART2中断
38（IRQ22） INT_IIC0 可配置 0x98 IIC0中断
39（IRQ23） INT_IIC1 可配置 0x9C IIC1中断
40（IRQ24） INT_GPIO5 可配置 0xA0 GPIO5中断
41（IRQ25） INT_SPI1 可配置 0xA4 SPI1中断
42（IRQ26） INT_GPIO0 可配置 0xA8 GPIO0中断
43（IRQ27） INT_GPIO1 可配置 0xAC GPIO1中断
44（IRQ28） INT_GPIO2 可配置 0xB0 GPIO2中断
45（IRQ29） INT_GPIO3 可配置 0xB4 GPIO3中断
46（IRQ30） INT_GPIO4 可配置 0xB8 GPIO4中断
47（IRQ31） - - 0xBC 预留，不建议用户进行操作
48（IRQ32） - - 0xC0 预留，不建议用户进行操作
49（IRQ33） INT_IIS1 可配置 0xC4 IIS1中断
50（IRQ34） - - 0xC8 预留，不建议用户进行操作
51（IRQ35） - - 0xCC 预留，不建议用户进行操作

中断控制寄存器映射

中断寄存器的基地址为0xE000E000，所有中断控制/状态寄存器都只能在特权级下访问（除软件触发中断寄存器外），寄存器映射列表见表4。

表4 中断寄存器映射表

偏移量 名称 位宽 类型 复位值 描述
0x100-0x11C ISER0-ISER7 32 R/W 0x00000000 中断使能寄存器，寄存器0为（IRQ0~IRQ31），以此类推
0x180-0x19C ICER0-ICER7 32 R/W 0x00000000 中断清除使能寄存器，寄存器0为（IRQ0~IRQ31），以此类推
0x200-0x21C ISPR0-ISPR7 32 R/W 0x00000000 中断挂起寄存器，寄存器0为（IRQ0~IRQ31），以此类推
0x280-0x29C ICPR0-ICPR7 32 R/W 0x00000000 中断挂起清除寄存器，寄存器0为（IRQ0~IRQ31），以此类推
0x300-0x31C IABR0-IABR7 32 RO 0x00000000 中断活动状态寄存器，寄存器0为（IRQ0~IRQ31），以此类推
0x400-0x4EF IPR0-IPR59 32 R/W 0x00000000 中断优先级寄存器，寄存器0为（IRQ0~IRQ3），以此类推
0xD08 VTOR 32 R/W 0x00000000 向量表偏移寄存器
0xD0C AIRCR 32 R/W 0x00000000 应用中断控制寄存器

上表中将同类寄存器放在同一行描述，每个寄存器按4字节偏移增加，用户可自行计算出所需的寄存器地址偏移量。例如：要获取IPR2的地址，则在IPR0的基地址偏移量上增加8个字节，偏移量为0x400 + 0x8 = 0x408，则其实际地址为0xE000E408，其余寄存器偏移量计算以此类推。

中断使能寄存器（ISER）

偏移量：0x100

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:0 SETENA 0x00000000 R/W 中断使能控制：
1：使能中断
0：不影响

中断清除使能寄存器（ICER）

偏移量：0x180

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:0 CLRENA 0x00000000 R/W 中断清除使能控制：
1：禁止中断
0：不影响

中断挂起寄存器（ISPR）

偏移量：0x200

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:0 SETPEND 0x00000000 R/W 中断挂起控制：
1：中断挂起
0：中断未挂起

中断挂起清除寄存器（ICPR）

偏移量：0x280

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:0 CLRPEND 0x00000000 R/W 中断挂起清除控制：
1：清除挂起中断
0：不清除挂起中断

中断活动状态寄存器（IABR）

偏移量：0x300

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:0 ACTIVE 0x00000000 RO 中断挂起清除控制：
1：ISR执行中或者被抢占或者压线
0：ISR未执行或者压线

中断优先级寄存器（IPR）

偏移量：0x400~0x41C

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:24 PRI_n+3 0x00 R/W 保留
23:16 PRI_n+2 0x00 R/W 保留
15:8 PRI_n+1 0x00 R/W 保留
7:0 PRI_n 0x00 R/W 中断n的优先级控制，受AIRCR影响。

向量表偏移寄存器（VTOR）

偏移量：0xD08C

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:30 Reserved 0x0 R/W 保留
29 TBLBASE 0 R/W 向量表映射域：
0:Code
1:RAM
28:7 TBLOFF 0x000000 R/W 向量表偏移地址
6:0 Reserved 0x00 R/W 保留

应用中断控制寄存器（AIRCR）

偏移量：0xD0CC

复位值：0x00000000

位域 名称 复位值 类型 描述
31:16 VECTKEY 0x0000 R/W 寄存器配置解锁控制。写该寄存器时，该段位域须为0x05FA，否则写操作被忽略。
读该寄存器时，该段位域值为0xFA05
15:2 Reserved 0x0000 R/W 保留
1 VECTCLR 0 R/W 清除正在执行的中断：
1：清除所有中断信息，包括NMI和fault
0：不清除
0 VECTRESET 0 R/W 系统复位位，复位整个系统（除调试系统）：
1：复位系统
0：不复位系统
在调试时，当core被挂起（halted）时才能写该位

模块概述

本文档会详细描述用户经常使用到的模块及寄存器说明，列举如下：

  • 系统控制单元SCU
  • DMA
  • ADC
  • 通用定时器和PWM输出
  • 独立看门狗（IWTD）
  • 窗口看门狗（WWTD）
  • IIC
  • GPIO
  • IIS
  • UART
  • SPI0

其它如NN、SDC、CODEC等模块的配置和使用已包含在CI110X系列芯片 SDK提供的基础组件内，不建议用户直接修改驱动或者直接操作寄存器，以避免导致基础组件工作异常，建议直接使用CI110X系列芯片 SDK内提供的标准驱动接口，如果确实有较特殊需求请联系我司技术支持人员进行支持。