基于ARM的可定制MCU可承擔(dān)FPGA的工作

　　圖2： AT91CAP9框圖。

　　用MPCF技術(shù)實(shí)現(xiàn)的MP塊大得足以實(shí)現(xiàn)一個(gè)二級(jí)ARM處理器核、一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)、一些額外的標(biāo)準(zhǔn)(或非標(biāo)準(zhǔn))的接口以及其他的復(fù)雜邏輯塊，如GPS環(huán)形解調(diào)器。它具有眾多固有功能和專用的外部連接，可以提高特殊應(yīng)用邏輯單元的實(shí)現(xiàn)效率。它內(nèi)部含有多個(gè)分布式的單口和雙口RAM塊，能夠與需要它們的邏輯單元實(shí)現(xiàn)緊耦合。MP塊的時(shí)鐘可以來自時(shí)鐘發(fā)生器和電源管理控制器的所有時(shí)鐘。這為其內(nèi)部所實(shí)現(xiàn)的特殊應(yīng)用邏輯單元的定時(shí)提供了最大的靈活性。

　　所有外設(shè)都實(shí)現(xiàn)了DMA進(jìn)行外設(shè)和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。否則，外設(shè)和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送將耗盡ARM9的資源。例如，一個(gè)20Mbps的高速SPI數(shù)據(jù)傳送將需要占用ARM的所有周期。簡(jiǎn)單的DMA在每臺(tái)外設(shè)的芯片上實(shí)現(xiàn)，并由一個(gè)卸載數(shù)據(jù)傳送任務(wù)的DMA控制器來管理，這樣，在進(jìn)行20Mbps SPI傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還能留出88%的ARM9周期用于程序處理(圖2)。此外，還有一個(gè)四通道DMA控制器負(fù)責(zé)以太網(wǎng)MAC、LCD控制器和相機(jī)接口。

　　一個(gè)具有六主和六從的六層高級(jí)高速總線(AHB)矩陣可以徹底消除總線競(jìng)爭(zhēng)。六主分別是CPU數(shù)據(jù)、CPU指令、外設(shè)DMA控制器、以太網(wǎng)和USB主機(jī)。而六從則是存儲(chǔ)器、USB器件以及外設(shè)總線橋。任何一個(gè)主在需要時(shí)都可以控制任何可用的總線。正因?yàn)榭偩€數(shù)量與主一樣的多，因此根本不會(huì)出現(xiàn)任何總線競(jìng)爭(zhēng)。

　　MP塊的外部連接包括到AHB總線矩陣的多路主連接和從連接、在MP塊中實(shí)現(xiàn)的用于外設(shè)的一組中斷線、一組外設(shè)使能線、兩套并行的專用I/O口和一個(gè)到USB接收器的復(fù)用連接。這樣，就可以在MP塊里實(shí)現(xiàn)第二個(gè)USB設(shè)備。

　　該芯片包括一個(gè)SD/MMC存儲(chǔ)卡接口(MCI)和一個(gè)外部總線接口(EBI)，這些接口支持SDRAM、帶誤碼糾錯(cuò)(ECC)功能的NAND閃存以及支持可與板上GByte-plus的True IDE模式接口連接的CompactFlash，或者包括USB記憶棒的可移動(dòng)存儲(chǔ)器。

　　一個(gè)完整集成的系統(tǒng)控制器可管理設(shè)備的中斷處理、復(fù)位、啟動(dòng)/關(guān)機(jī)、定時(shí)、電源管理和并行I/O控制，因而支持實(shí)時(shí)操作。