基于ARM的可定制MCU可承擔FPGA的工作
金屬可編程塊
金屬可編程塊具有眾多的內部功能和專門的外部連接,可提高特殊應用邏輯單元的實現(xiàn)效率。在內部,它含有多個與需要它們的邏輯單元緊耦合的單端/雙端口RAM塊(圖3:金屬可編程塊接口)。
圖3:金屬可編程塊接口。
MP的外部連接包括:
1. 連接到AHB總線矩陣的多路并行主連接和從連接。它們與專用的DMA通道一起,可以經配置產生連接到特殊應用邏輯單元的高帶寬數據鏈路。如果在MP塊中需要APB外設,可以在內部構建一個AHB/APB橋和外設DMA控制器(PDC),以便提供所需的接口;
2. 一組中斷線。該中斷線使特殊應用邏輯單元產生由高級中斷控制器處理的中斷;
3. 一組外設使能線。它允許特殊應用邏輯單元在設備的固定端口中連接或斷開外設;
4. 兩組并行的專用I/O口。它們提供大量用于特殊應用邏輯單元的外部I/O,也能提供連接到MP塊的I/O的電氣特性;
5. 一個到USB接收器的復用連接。這使得在MP塊中可以實現(xiàn)第二個USB器件。
MP塊的時鐘可以來自時鐘發(fā)生器和電源管理控制器的所有時鐘。這為其內部實現(xiàn)的特殊應用邏輯單元的定時提供了最大的靈活性。
設計流程
基于MPCF的可定制微控制器的設計流程與采用現(xiàn)成ARM9 MCU和FPGA的設計流程非常類似。實際上,為了試探市場,MCU+FPGA設計可能進行批量制造。一旦證明成功,整個設計流程就可以直接移植到可定制的微控制器上。
FPGA寄存器傳輸級(RTL)網表可以被直接移植到已經包含AHB接口、DMA通道以及I/O通道的MP功能塊上。
平臺中的所有外設/接口都提供了設備驅動程序。它們也可以作為模板用作MP功能塊中定義的外設/接口的等效驅動程序。
業(yè)界領先的操作系統(tǒng)都已經具有到可定制微處理器架構的端口。這些軟件模塊與應用代碼模塊和用戶接口的集成可以與硬件開發(fā)并行進行。
系統(tǒng)規(guī)范和硬件/軟件劃分
可定制MCU設計流程的一個主要優(yōu)點是可以在硬件生產之前的仿真階段中對硬件/軟件進行驗證,如果需要的話還可以加以修正。這樣可以節(jié)省時間和重新流片的昂貴費用。
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