模塊化結(jié)構(gòu)在便攜式設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析
雙端口還允許通過為現(xiàn)有架構(gòu)增加處理單元對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級。在圖2所示例子中,通信子系統(tǒng)即可作為一個(gè)現(xiàn)有系統(tǒng)。增加新處理器不需現(xiàn)有系統(tǒng)有很大的改動(dòng),因?yàn)樵刑幚砥鲀H能“感覺”到其總線上增加了新的存儲(chǔ)器。雙端口的一個(gè)端口與現(xiàn)有處理器的存儲(chǔ)器總線相連,而另一個(gè)端口則用SRAM接口與任意類型的器件相連。這些器件可包括任意類型的處理器(如增加游戲、MP3、視頻甚至PDA功能等)或調(diào)制解調(diào)器(如增加新的通信頻段、3G加速、802.11連接或視頻廣播等)。 本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/153907.htm
模塊化戰(zhàn)略
除可以較短的開發(fā)時(shí)間來進(jìn)行升級以外,模塊化架構(gòu)還能最大限度地復(fù)用為特定子系統(tǒng)所開發(fā)的IP。通過在多個(gè)平臺(tái)間再利用相似模塊來構(gòu)建,整個(gè)系列可以演變出不同可用模塊來。
圖3顯示一種基于此模塊化方法的手機(jī)系列,其中先在最簡單的設(shè)計(jì)中使用一片基帶芯片,然后通過雙端口互連增加不同應(yīng)用處理器來將功能增強(qiáng)多次以創(chuàng)建其他新產(chǎn)品。雙端口互連可以將兩個(gè)完全不同的應(yīng)用處理器以最小改動(dòng)增加至基帶處理器上。這不僅給新平臺(tái)創(chuàng)造了市場并使其具有成本差異性,而且還能支持采用相同通信模塊的其他應(yīng)用。
在開發(fā)下一代基帶時(shí),可通過只升級通信子系統(tǒng)而保持應(yīng)用不變來復(fù)用以前開發(fā)的應(yīng)用IP。利用此方法,可以最小的軟件及系統(tǒng)架構(gòu)改造實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有架構(gòu)從一個(gè)頻帶(例如GPRS)移至另一個(gè)頻帶(例如CDMA)。
賽普拉斯MoBL雙端口
雙端口是迄今為止最為靈活的處理器間互連。通過提供用于與現(xiàn)有存儲(chǔ)器總線連接的標(biāo)準(zhǔn)SRAM接口,它不僅能使現(xiàn)有處理器幾乎可與任何其他處理器相連,而且還能提供高帶寬,并能簡化及減少通信軟件開銷。
Cypress(賽普拉斯)半導(dǎo)體公司利用其在雙端口架構(gòu)及低功率技術(shù)方面的專長來構(gòu)建專為移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)的低成本MoBL(More Battery Life,更長電池壽命)雙端口。Cypress MoBL雙端口還能滿足新型手持式設(shè)備架構(gòu)其他方面的要求。
圖3:采用模塊化架構(gòu)戰(zhàn)略的手機(jī)系統(tǒng)。
在功率方面,Cypress的MoBL的低泄漏技術(shù)使雙端口的待機(jī)功耗在1.8V時(shí)可低至3.6uW。由于市場上充斥各種基帶處理器及其他處理器,它還支持多種I/O電壓(1.8V、2.5V及3V)。
此外,隨著對無線系統(tǒng)的帶寬要求在不斷增加。無線系統(tǒng)現(xiàn)在還要求能支持?jǐn)?shù)據(jù)速率高達(dá)11Mbps的802.11b等非蜂窩技術(shù)。一些處理器上可用的標(biāo)準(zhǔn)低速率串行互連,通常難以提供所需的帶寬,而Cypress MoBL雙端口則能在x16總線上提供執(zhí)行時(shí)間為35ns的快速訪問,吞吐量高達(dá)400Mbps,超過3G、WiFi或視頻廣播所需的數(shù)據(jù)速率。
小占位面積則是另一項(xiàng)要求,Cypress MoBL雙端口可以裸片提供,或采用小型6×6mm 0.5mm間距BGA封裝。
在功能方面,Cypress MoBL雙端口可與任何其他Cypress異步雙端口相媲美。當(dāng)兩個(gè)端口試圖同時(shí)訪問同一存儲(chǔ)器空間時(shí),即會(huì)給出“忙”信號,以提供內(nèi)建仲裁。其郵箱功能可使兩個(gè)處理器只需簡單地寫入具體位置即可互相發(fā)送中斷信號,這可用來向其他處理器發(fā)送數(shù)據(jù)可下載的信號。
手機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者希望能減少GPIO引腳的數(shù)量,這些引腳用來驅(qū)動(dòng)諸如讀某些外部DIP開關(guān)或點(diǎn)亮LED等極為簡單的功能。Cypress MoBL雙端口通過將輸入讀寄存器及輸出驅(qū)動(dòng)寄存器合并在其特性中而能使上述某些信號從外部抵達(dá)處理器。輸入讀寄存器(IRR)將兩個(gè)外部二進(jìn)制器件(如DIP開關(guān))的狀態(tài)捕獲至特定存儲(chǔ)器空間中。只需簡單地讀雙端口,任何一個(gè)處理器都能監(jiān)視這兩個(gè)器件的狀態(tài)。輸出驅(qū)動(dòng)寄存器(ODR)可驅(qū)動(dòng)多達(dá)5個(gè)中斷信號,這使得任何一個(gè)處理器都能通過只在雙端口特定位置上寫數(shù)據(jù)來控制多達(dá)5個(gè)外部器件。
本文小結(jié)
為保持競爭力,便攜式設(shè)備OEM們現(xiàn)在采用模塊化設(shè)計(jì)戰(zhàn)略,以使其能迅速進(jìn)行平臺(tái)升級并能縮短新手機(jī)的面市時(shí)間。雙端口通過提供高吞吐量及存儲(chǔ)器映射互連使這種戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)成為可能。它允許創(chuàng)建可單獨(dú)演進(jìn)并通過其存儲(chǔ)器接口來相互通信的多個(gè)子系統(tǒng)。為響應(yīng)這一新的需求,Cypress公司設(shè)計(jì)了專用于此類應(yīng)用的新型MoBL雙端口,并使其成為一種低功率雙端口器件。
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