Бунтов В.Д., Макаров С.Б. Микропроцессорные системы Часть II. Микропроцессоры

Подождите немного. Документ загружается.

Комбинированный высокопроизводительный микропроцессор

MC9328MXL представляет собой интегрированную однокристальную систе-

му, содержащую несколько микропроцессоров. Он используется в сотовых

телефонах со смарт-картами, системах Blue Tooth, в устройствах передачи

видеоизображений. Микропроцессор MC9328MXL имеет тактовую частоту

до 200 МГц. Характерной особенностью этого микропроцессора является

низкое энергопотребление. Напряжение питания центрального микропроцес-

сора составляет от 1.7 до 2.0В, а напряжение питания устройств ввода-

вывода равно 1,7–3,3 В. Интегральная микросхема расположена в корпусе,

имеющим 256 контактов.

Дальнейшее развитие архитектуры построения комбинированных про-

цессоров получило в микропроцессоре MC9328MXL.

210

данных при использовании 22% вычислительных ресурсов и 12% ресурсов

памяти [12].

Рис. 3.38 Структура комбинированного высокопроизводительного микропроцес-

сора TriMedia

ОЗУ

Каналы прямого

доступа к памяти

(

ви

еовхо

д)

Каналы прямого

доступа к памяти

(аудиовход)

Каналы прямого

доступа к памяти

(

уд

иовыхо

д)

MPEG

декодер

ПДП - видео

выход

Таймеры

Коммуникационный

блок

Цифровой

сигнальный

процессор

на основе

-а

хитект

ур

Сопроцессор

Обработки

изоб

ажения

Интерфейс

шины (PCI)

PCI

211

Рис. 3.39 Обобщенная структура комбинированного высокопроизводительного микропроцессора с мультимедиа расшире-

ниями MC9328MXL

Мультимедиа

процессор

Центральный микропроцессор

Интерфейсные устройства

Устройство

тестирования

и диагностики

Устройство

управления

энергосбережением

Генераторы

тактовых

импульсов

Стек

Контроллер

мультимедийных

карт и их защиты (MMC/SD)

Контроллер прямого доступа

к памяти и интерфейса

хост-процессора

Синхронные

последовательные

интерфейсы (SPI)

Универсальные

асинхронные

приемо-передатчики (UART)

Интерфейс

Универсальный

последовательный

порт (USB)

Синхронный

последовательный интерфейс

(SSI) и I

C модуль передачи

зв

ка

Устройство управления системой

Микропроцессор

на основе RISC-архитектуры

Кэш-память

команд

(

16Кбайт

)

Кэш-память

данных (16Кбайт)

Интерфейс

шин АНВ IP

Интерфейс

шин АНВ IP

Блок управления

виртуальной

памятью

Контроллер

прямого доступа

к памяти

Контроллер

шин

Контроллер

прерываний

Модуль интерфейса с

внешними устройствами

и динамической внешней памятью

Устройства

ввода-вывода

Широтно-

импульсный

модулятор

Параллельные

порты

ввода-вывода

(

GPIO

)

Таймеры

Таймер

реального

времени (RTC)

Сторожевой

таймер

Мультимедиа

ускоритель

Контроллер

жидкокристаллического

индикатора

Видеопорт

Обобщенная структура комбинированного высокопроизводительного

микропроцессора с мультимедиа расширениями MC9328MXL приведена

на рис. 3.33.

В состав микропроцессора входят:

• Центральный микропроцессор, содержащий 32-разрядный мик-

ропроцессор на основе RISC-архитектуры, кэш-память команд и данных,

блок управления виртуальной памятью (VMMU – Virtual Memory Manage-

ment Vuit), контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти, контрол-

лер шин, два интерфейса (AIPI) между высокоскоростной шиной (AHB -

Advanced High-permormance Bus) и низкоскоростной шиной периферийных

устройств (IP) и модуль интерфейса с внешними устройствами и динами-

ческой внешней памятью.

• Интерфейсные устройства. Они состоят из 2 синхронных пери-

ферийных интерфейса (SPI), двух универсальных асинхронных приемопе-

редатчика (VART), двухпроводного (I

C) интерфейса, синхронного после-

довательного интерфейса (SSI) с модулем передачи звука (I

C), контролле-

ра прямого доступа к памяти и интерфейса хост-процессора, универсаль-

ного последовательного порта (VSB) и контроллера мультимедийных карт

и их защиты (MMC/SD).

• Устройство управления системой, состоящее из генераторов так-

товых импульсов с системой цифровой фазовой автоподстройки частоты,

стековой памяти, устройства управления энергосбережением и устройства

тестирования и диагностики системы.

• Устройства ввода-вывода системы, в число которых входят па-

раллельные порты ввода-вывода (GPIO), таймеры, таймер реального вре-

мени (RTC), сторожевой таймер, широтно-импульсный модулятор.

Кроме того, в состав комбинированного высокопроизводительного

микропроцессора MC9328MXL входят мультимедиа процессор, состоящий

из мультимедиа ускорителя и видеопорта, а также контроллер жидкокри-

сталлического индикатора (ЖКИ на 640x512 пикселей).

Такая интегрированная однокристальная система является эквива-

лентной структуре микропроцессора Pentium MMX, Pentium II (см.раздел

2) при их использовании во встраиваемых портативных вычислительных

устройствах.

212

Литература

1. Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника: учебное пособие

для вузов. – М.: Радио и связь, 1990. – 496 с.

2. Астапкович А.М. Семинары ASK Lab 1997 /Под редакцией Сергеева

М.Б. – СПб.: Политехника, 1998. – 134 с.

3. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтроллеры: справочник – М.:

ЭКОМ, 1999. – 395 с.

4. Вычислительные машины и системы: учебное пособие для вузов. /

В.Д. Ефремов, В.Ф. Мелехин, К.П. Дурандин и др. /Под редакцией

В.Д. Ефремова, В.Ф. Мелехина. – М.: Высшая школа, 1993. – 292 с.

5. Гук М. Процессоры Intel: от 8086 до Pentium II. – СПб.: Питер, 1997. –

224 с.

6. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных

устройств автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 304 с.

7. Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. – М.:

НОЛИДЖ, 2000. – 320 с.

8. Марков С. Цифровые сигнальные процессоры – М.: Микроарт, 1996.

9. Предко М. Руководство по микроконтроллерам, т.1. – М.: Постмаркет,

2001, – 488 с.

10. Предко М. Руководство по микроконтроллерам, т.2. – М.: Постмаркет,

2001. – 416 с.

11. Современные микроконтроллеры: Архитектура, средства

проектирования, примеры применения, ресурсы сети Интернет. /Под редакцией

Коршуна И.В. – М.: АКИМ, 1998. – 272 с.

12. Сташин В.В., Урусов А.В., Малогонцева. Проектирование цифровых

устройств на однокристальных микроконтроллерах.– М.: Энергоатомиздат,

1990..

13. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учебное пособие. – СПб.:

БХВ – Петербург, 2005. – 528 с.

14. Шагурин И.И. Микропроцессоры и микроконтроллеры фирмы

Motorola: справочное пособие. – М.: Радио и связь, 1998. – 560 с.

15. Atmel Corporation 8051 Flash Microcontroller Data Book, 1997.

16. С.Б.Макаров, И.А.Цикин Передача дискретных сообщений по

радиолиниям с ограниченной полосой пропускания. - М.: Радио и связь, 1988. –

304 с.

213

17. Радиотехнические системы передачи информации: Учебное пособие

для вузов/ В.А. Борисов, В.В. Калмыков, Я.М. Ковальчук и др.; Под ред.

В.В. Калмыкова. – М.: Радио и связь, 1990. –304 с.

18. Г.А. Емельянов, В.О. Шварцман Передача дискретной информации.:

Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1982. –240 с.

19. В.А. Варгаузин Цифровая обработка сигналов. Минимаксные

аппроксимации для задач цифровой фильтрации: Учебное пособие для вузов. –

СПб.: изд. СПбГПУ, 2004 – 87 с.

20. Под ред. Д.В. Пузанкова. Микропроцессорные системы. – СПб.:

Политехника, 2002.

21. В.И. Бойко и др. Схемотехника электронных схем. Микропроцессоры и

микроконтроллеры. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. - 464 с.

214