嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)：RISC家族之PowerPC　

PowerPC是一種RISC多發(fā)射體系結(jié)構(gòu)。二十世紀(jì)九十年代，IBM(國(guó)際商用機(jī)器公司)、Apple(蘋果公司)和Motorola(摩托羅拉)公司開發(fā)PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多處理器計(jì)算機(jī)。PowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好、方便靈活。第一代 PowerPC采用0.6微米的生產(chǎn)工藝，晶體管的集成度達(dá)到單芯片300萬(wàn)個(gè)。Motorola公司將PowerPC內(nèi)核設(shè)計(jì)到SOC芯片之中，形成了Power QUICC(Quad Integrated Communications Controller)，　Power QUICC II和Power QUICC III家族的數(shù)十種型號(hào)的嵌入式通信處理器。

Motorola的基于PowerPC體系結(jié)構(gòu)的嵌入式處理器芯片有MPC505、821、850、860、8240、8245、8260、 8560等近幾十種產(chǎn)品，其中MPC860是Power QUICC系列的典型產(chǎn)品，MPC8260是Power QUICC II系列的典型產(chǎn)品，MPC8560是Power QUICC III系列的典型產(chǎn)品。

Power QUICC系列微處理器一般有三個(gè)功能模塊組成，嵌入式PowerPC核(EMPCC)，　系統(tǒng)接口單元(SIU)以及通信處理器(CPM)模塊，這三個(gè)模塊內(nèi)部總線都是32位。除此之外Power QUICC中還集成了一個(gè)32位的RISC內(nèi)核。Power PC核主要執(zhí)行高層代碼，而RISC則處理實(shí)際通信的低層通信功能，兩個(gè)處理器內(nèi)核通過高達(dá)8K字節(jié)的內(nèi)部雙口RAM相互配合，共同完成MPC854強(qiáng)大的通行控制和處理功能。CPM以RISC控制器為核心構(gòu)成，除包括一個(gè)RISC控制器外，還包括七個(gè)串行DMA(SDMA)通道、兩個(gè)串行通信控制器(SCC)、一個(gè)通用串行總線通道(USB)、兩個(gè)串行管理控制器(SMC)、一個(gè)I2C接口和一個(gè)串行外圍電路(SPI)，可以通過靈活的編程方式實(shí)現(xiàn)對(duì)Ethemet、USB、T1/E1，ATM等的支持以及對(duì)UART，　HDLC等多種通信協(xié)議的支持。

Power QUICCII　完全可以看作是Power QUICC的第二代，在靈活性、擴(kuò)展能力、集成度等方面提供了更高的性能。Power QUICC 11同樣由嵌入式的PowerPC核和通信處理模塊CPM兩部分集成而來。這種雙處理器器的結(jié)構(gòu)由于CPM承接了嵌入式Power PC核的外圍接口任務(wù)，所以較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加省電。CPM交替支持三個(gè)快速串行通信控制器(FCC)，二個(gè)多通道控制器(MCC)，四個(gè)串行通信控制器(SCC)，二個(gè)串行管理控制器(SMC)，一個(gè)串行外圍接口電路(SPI)和一個(gè)12C接口。嵌入式的Power PC核和通信處理模塊(CPM)的融和，以及Power QUICCII的其他功能、性能縮短了技術(shù)人員在網(wǎng)絡(luò)和通信產(chǎn)品方面的開發(fā)周期。

同Power QUICCII相比，Power QUICCIII集成度更高、功能更強(qiáng)大、具有更好的性能提升機(jī)制。Power QUICCIII中的CPM較Power QUICCII產(chǎn)品200MHz的CPM的運(yùn)行速度提升了66%，達(dá)到333MHz，同時(shí)保持了與早期產(chǎn)品的向后兼容性。這使得客戶能夠最大范圍的延續(xù)其現(xiàn)有的軟件投入、簡(jiǎn)化未來的系統(tǒng)升級(jí)、又極大的節(jié)省開發(fā)周期。Power QUICCIII通過微代碼具有的可擴(kuò)展性和增加客戶定制功能的特性，能夠使客戶針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)出各具特色的產(chǎn)品。這種從Power QUICC II開始就有的微代碼復(fù)用功能，已經(jīng)成為簡(jiǎn)化和降低升級(jí)成本的主要設(shè)計(jì)考慮。

PowerPC一般應(yīng)用在服務(wù)器或運(yùn)算能力強(qiáng)大的專用計(jì)算機(jī)上，以及游戲機(jī)上。