Микроконтроллеры Cirrus Logic с архитектурой arm: простое решение сложных задач Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Микроконтроллеры Cirrus Logic с архитектурой ARM:

простое решение сложных задач

В настоящее время трудно представить себе конструирование электронных устройств без применения микропроцессоров. Их спектр очень широк — начиная от 8-разрядных в корпусе SOT-23 с тактовой частотой в несколько мегагерц (термостаты, таймеры, регуляторы освещения), заканчивая 64- или даже 128-разрядными моделями в корпусе BGA с количеством выводов, превышающим тысячу, и тактовой частотой в несколько гигагерц (управление сложными технологическими процессами, коммутация сетевых пакетов и другие сложные задачи). Также в последнее время наблюдается тенденция к повышению интеграции процессоров, нередко можно встретить так называемые системы на кристалле — микросхемы, представляющие собой логически законченные универсальные блоки с широким набором встроенной периферии. В этой статье пойдет речь именно о таких решениях от фирмы Cirrus Logic, построенных на базе популярного ядра ARM.

Андрей АРХИПОВ

arhipov@prosoft.ru

Введение

Микроконтроллеры с ядром ARM, производимые фирмой Cirrus Logic, имеют богатый набор встроенной периферии, позволяющей создавать многофункциональные устройства для очень широкой области применения. Они представлены тремя моделями семейства ARM7 и пятью моделями семейства ARM9. Среди встроенной периферии микроконтроллеров можно выделить поддержку различных кодеков, в основном для высококачественной записи и воспроизведения звука, наличие интерфейса Ethernet, позволяющего легко создавать устройства для сбора и обработки сетевых данных. Также имеются решения с интегрированным графическим контроллером, позволяющие подключать непосредственно к микроконтроллеру мониторы со стандартным интерфейсом RGB. Также во многих моделях имеется поддержка сенсорного экрана, которая позволяет реализовывать простой и надежный интерфейс устройства с пользователем, в том числе для использования в промышленных и уличных условиях. Для компактных устройств есть интерфейс для подключения ЖК-дисплея. Также в состав микроконтроллеров может входить контроллер матричной клавиатуры 8x8 кнопок. Некоторые модели оснащены контроллером IDE, позволяющим хранить данные на стандартных жестких дисках, имеющих значитель-

ный объем, высокую скорость и небольшую цену, а также же использовать «твердотельные жесткие диски» и оптические накопители CD/DVD-ROM.

Отдельно стоит упомянуть о встроенных аппаратных средствах для защиты информации и обеспечения безопасности. В частности, в микроконтроллерах Cirrus Logic используется технология Maverick Key, суть которой в следующем: каждый микроконтроллер имеет свой уникальный 32-битный идентификатор, содержащий серийный номер (при большом заказе микроконтроллеров можно обговорить с фирмой-произво-дителем диапазон значений этого регистра в поставляемой партии), а также 128-битный идентификатор со случайным числом. Эти идентификаторы программируются на заводе-производителе и не могут быть изменены. Это позволяет осуществить привязку к ним для однозначной идентификации устройства, передаваемых и принимаемых данных, тем самым предотвращая несанкционированное копирование и доступ.

Микроконтроллеры имеют интегрированные контроллеры USB и PCMCIA, позволяющие работать с большим набором самых разнообразных внешних устройств. Также имеется стандартная периферия: аналого-цифровые преобразователи, позволяющие производить измерения входных аналоговых сигналов, последовательные UART-порты, таймеры-счетчики.

Большинство микроконтроллеров имеет набор команд, оптимизированный под задачи декодирования сжатого аудиопотока (MP3, WMA, AAC и т. п.).

В последние модели микроконтроллеров для повышения производительности встроен математический сопроцессор MaverickCrunch, значительно ускоряющий математические операции над числами, в том числе с плавающей точкой.

Также необходимо отметить достаточно низкую потребляемую мощность микроконтроллеров, наличие режимов пониженного энергопотребления и так называемых «спящих» режимов, что позволяет использовать их в портативных устройствах с батарейным питанием без отключения контроллера от источника питания.

Все микроконтроллеры Cirrus Logic с ядром ARM совместимы с операционными системами Windows CE и Linux. Это позволяет легко разрабатывать программное обеспечение для них с помощью распространенных средств проектирования. Для создания простых приложений на базе этих микроконтроллеров можно использовать пакеты для разработки программного обеспечения без использования встраиваемых операционных систем. Например, известная компания IAR Systems, специализирующаяся на разработке сред программирования для микроконтроллеров, поддерживает в своих продуктах микроконтроллеры фирмы Cirrus Logic на базе ядра ARM9.

Таблица 1. ARM-микроконтроллеры седьмой серии

Наиме- нование Процес- сор Скорость, МГц Кэш MMU Контроллер DRAM Встроенная SRAM,КБ LCD-конт- роллер DAI Ethernet MAC Температурный диапазон Корпус

EP7309 ARM720T 74 8 КБ + - 48 + + - Коммерч./ Индустр. 208 LQFP 256 PBGA 204 TFBGA

EP7311 ARM720T 90 и 74 8 КБ + SDRAM 48 + - - Коммерч./ Индустр. 208 LQFP 256 PBGA 204 TFBGA

EP7312 ARM720T 90 и 74 8 КБ + SDRAM 48 + + - Коммерч./ Индустр. 208 LQFP 256 PBGA 204 TFBGA

Таблица 2. ARM-микроконтроллеры девятой серии

Наиме- нование Скорость, МГц Ethernet MAC Поддержка PCMCIA Контроллер IDE Портов USB Контроллер LCD дисплея Графический контроллер Сенсор. экр/ АЦП Корпус

EP9310 166 + - - 2 - - 5 АЦП 208 TQFP

EP9302 200 + - - 2 - - 5 АЦП 208 LQFP

EP9307 200 + - - 3 + + 8-пров. 272 TFBGA

EP9312 200 + - 2 канала 3 + - 8-пров. 352 PBGA

EP9315 200 + + 2 канала 3 + + 8-пров. 352 PBGA

Основные параметры микроконтроллеров Cirrus Logic на ядре ARM7 и ARM9 приведены соответственно в таблицах 1 и 2.

Как можно увидеть, микроконтроллеры с ядром ARM седьмой серии имеют несколько меньшие возможности и довольно узкий набор встроенной периферии по сравнению с микроконтроллерами на ядре ARM9. Но еще одной их отличительной способностью является наличие встроенной SRAM-памяти, уменьшающей количество внешних компонентов и цену устройства. Это позволяет применять их в относительно несложных устройствах управления с интерфейсом на сенсорном экране, а также благодаря наличию цифрового аудиоинтерфейса (DAI) — в устройствах для записи и воспроизведения высококачественного звука, а также в различных системах доступа, контроля и сигнализации.

Микроконтроллеры с ядром ARM девятой серии имеют богатый набор периферии и различных интерфейсов, что позволяет конструировать такие устройства, как централизованные охранные панели, системы безопасности, системы управления и регулирования процессов на производстве, а также такие портативные устройства, как дефектоскопы, различные детекторы, карманные компьютеры, промышленные пульты управления.

Рассмотрим подробные описания и блок-схемы микроконтроллеров.

Микроконтроллер EP7309: высокопроизводительная система на кристалле с расширенным цифровым аудиоинтерфейсом и низким током потребления

Основные возможности:

• процессор ARM7TDMI с кэшем 8 КБ;

• поддержка MP3, WMA, AAC, ADPCM;

• 48 КБ встроенной SDRAM-памяти;

• 32-битный уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности;

• частота работы процессора 74 МГц;

• LCD-контроллер, загрузочная ROM;

• интерфейсы IrDA, PWM (2 шт.),

16550 UART (2 шт.);

• часы реального времени и два 16-битных таймера общего применения;

• интегрированные периферийные интерфейсы:

- 8/16/32-битный интерфейс SDRAM/ Flash/ROM;

- цифровое аудио с поддержкой интерфейса CODEC;

- два последовательных интерфейса;

- контроллер клавиатуры 8x8 с возможностью управления светодиодами;

- 27 выводов общего назначения;

• низкое энергопотребление:

- 90 мВт при 74 МГц;

- <0,03 мВт в спящем режиме;

• корпус 208 LQFP, 256 BGA, 204 TFBGA;

• доступен коммерческий и индустриальный вариант исполнения.

Напряжение питания ядра процессора составляет 2,5 В, а периферии — 2,5-3,3 В.

Поддерживаются операционные системы Windows CE и Linux.

Микроконтроллер EP7309 предназначен для устройств со сверхмалым энергопотреблением и питанием от батарей. Он является самой младшей моделью из линейки микроконтроллеров ARM фирмы Cirrus Logic. Эта модель не имеет контроллера внешней SDRAM-памяти, поэтому общий объем оперативной памяти ограничивается встроенными 48 килобайтами, либо расширяется статической SRAM-памятью небольшого объема. Микросхема имеет цифровой аудиоинтерфейс, позволяющий делать на основе этого чипа устройства для высококачественного воспроизведения сжатого аудиопотока.

Микроконтроллер EP7311: высокопроизводительная система на кристалле с низким током потребления и интегрированным контроллером SDRAM-памяти

Основные возможности:

• процессор ARM7TDMI с кэшем 8 КБ;

• 48 КБ встроенной SDRAM-памяти;

• 32-битный уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности;

• частота процессора 74 и 90 МГц;

• LCD-контроллер, загрузочная ROM;

• интерфейсы IrDA, PWM (2 шт.),

16550 UART (2 шт.);

• часы реального времени и два 16-битных таймера общего применения;

• интегрированные периферийные интерфейсы:

- 8/16/32-битный интерфейс SDRAM/ Flash/ROM;

- два последовательных интерфейса;

- контроллер клавиатуры 8x8 с возможностью управления светодиодами;

- 27 выводов общего назначения;

• поддержка отладочного интерфейса JTAG;

• низкое энергопотребление:

- 90 мВт при 74 МГц;

- 108 мВт при 90 МГц;

- <0,03 мВт в спящем режиме;

112 1 компоненты

• корпус 208 LQFP, 256 BGA, 204 TFBGA;

• доступен коммерческий и индустриальный вариант исполнения.

Напряжение питания ядра процессора составляет 2,5 В, а периферии — 2,5-3,3 В.

Поддерживаются операционные системы Windows CE и Linux.

Микроконтроллер EP7309 предназначен для устройств со сверхмалым энергопотреблением и питанием от батарей, таких как карманные компьютеры, медицинское и промышленное оборудование. Эта модель имеет возможность подключать внешнюю динамическую SDRAM-память, благодаря чему задачи микроконтроллера могут быть достаточно емкими. При подключении внешней памяти и других периферийных устройств EP7311 может стать сердцем мощной системы с малым потреблением энергии.

Микроконтроллер EP7312: высокопроизводительная система на кристалле с низким током потребления, интегрированным контроллером SDRAM-памяти и аудиоинтерфейсом

Основные возможности:

• процессор ARM7TDMI с кэшем 8 КБ;

• Поддержка MP3, WMA, AAC, ADPCM;

• 48 КБ встроенной SDRAM-памяти;

• 32-битный уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности;

• частота процессора 74 или 90 МГц;

• LCD-контроллер, загрузочная ROM;

• интерфейсы IrDA, PWM (2 шт.),

16550 UART (2 шт.);

• часы реального времени и два 16-битных таймера общего применения;

• интегрированные периферийные интерфейсы:

- 8/16/32-битный интерфейс SDRAM/ Flash/ROM;

- цифровое аудио с поддержкой интерфейса CODEC;

микроконтроллеры

- два последовательных интерфейса;

- контроллер клавиатуры 8x8 с возможностью управления светодиодами;

- 27 выводов общего назначения;

• низкое энергопотребление:

- 90 мВт при 74 МГц;

- 108 мВт при 90 МГц;

- <0,03 мВт в спящем режиме;

• корпус 208 LQFP, 256 BGA, 204 TFBGA;

• доступен коммерческий и индустриальный вариант исполнения.

Напряжение питания ядра процессора составляет 2,5 В, а периферии — 2,5-3,3 В.

Поддерживаются операционные системы Windows CE и Linux.

Микроконтроллер EP7309 предназначен для устройств со сверхмалым энергопотреблением и питанием от батарей, таких как MP3/CD-плееры, карманные компьютеры, устройства для декодирования сжатого аудиопотока, Internet-приложения и т. п. При подключении внешней SDRAM-памяти и других периферийных устройств EP7312 может стать сердцем мощной системы для работы с высококачественным звуком с малым потреблением энергии.

Микроконтроллер EP9301: система на кристалле на ядре ARM9 с низкой стоимостью и интегрированным сетевым интерфейсом

Основные возможности:

• процессор ARM920T 166 МГц:

- кэш: 16 КБ данных + 16 КБ программ;

- MMU, совместимый с Linux и Windows CE;

- системная шина 66 МГц;

• уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности:

- 32-битный уникальный ID;

- 128-битный случайный ID;

• встроенные периферийные интерфейсы:

- 5-канальный АЦП с разрешением 12 бит;

- MAC Ethernet 1/10/100 Мбит;

- 2 порта USB 2.0 Host;

- 2 порта UART 16550;

- интерфейс IrDA;

- SPI-порт;

- интерфейс AC'97;

- интерфейс I2S (до 6 каналов);

• внешняя память:

- 16-битный SDRAM-интерфейс, до 2 банков;

- 16/8-битный интерфейс SDRAM/Flash/ ROM;

- интерфейс Serial EEPROM;

- интегрированная периферия;

- часы реального времени;

- 12 каналов DMA;

- загрузочная ROM;

- сторожевой таймер;

- два 16-битных таймера общего применения;

- один 32-битный таймер;

- 40-битный отладочный таймер;

• выводы общего назначения:

- 16 выводов общего назначения с поддержкой прерываний;

- 8 дополнительных выводов общего назначения;

Цифровой

аудио-

интерфейс

2 канала UART с IrDA

Последова

тельный

интерфейс

Периферийная шина

Контроллер

питания

Загрузочная

ROM

Внутренняя шина

ICE-JTAG

ARM720T

ядро ARN7TDMI

8 КБ

кэш

Буфер

записи

MMU

MaverickKey™

Контроллер памяти

SRAM SDRAM

Мост

Внутренняя SRAM

Часы/

Таймеры

Прерывания, PWM и GPIO

Контроллер клавиатуры и сенсор, экр.

LCD-контроллер

■&

о.

О)

Память

Рис. 3. Блок-схема микроконтроллера EP7312

Периферийная шина

Последова-

тельный

интерфейс

2 канала UART с IrDA

Контроллер

питания

Загрузочная

питания

Внутренняя шина

ICE-JTAG

ARM720T

ядро ARN7TDMI

8 КБ

кэш

Буфер

записи

MMU

Maverick Key™

Контроллер памяти

SRAM SDRAM

Мост

Внутренняя SRAM

Часы/

Таймеры

Прерывания, PWM и GPIO

Контроллер клавиатуры и сенсор, экр.

LCD-контроллер

■&

О.

Память

Рис. 2. Блок-схема микроконтроллера EP7311

Аудио-

интерфейс

2 канала UART clrDA

USB хост-интерфейс (2 канала)

Ethernet MAC

Периферийная шина

12-канальный

DMA

MaverickKey™

ARM920T

D-кэш 16 КБ 1-кэш 16 КБ

МГ 4U

Часы/

Таймеры

Прерывания и GPIO

Мост

Контроллер памяти

SRAM SDRAM

12-битный

АЦП

Внутренняя шина

Загрузочная ROM

Рис. 4. Блок-схема микроконтроллера EP9301

• корпус 208 LQFP, поддержка бессвинцовой технологии и индустриального диапазона температур.

Микроконтроллер EP9301 построен на ядре ARM920T, имеет 32-разрядную архитектуру, работает на частоте 166 МГц при напряжении питания ядра 1,8 В и периферии 3,3 В. Также имеется большой набор интегрированной периферии и интерфейсов, включая контроллер Ethernet. Микроконтроллер поддерживает такие ОС, как Windows и Linux.

Благодаря интегрированному контроллеру Ethernet, микроконтроллер может применяться в системах сбора и обработки сетевой информации, в Internet-приложениях, в устройствах с веб-интерфейсом и т. п.

Микроконтроллер EP9302: высокопроизводительная система на кристалле на ядре ARM9 с интегрированным сетевым интерфейсом

Основные возможности:

• процессор ARM920T 200 МГц:

- кэш: 16 КБ данных + 16 КБ программ;

- MMU, совместимый с Linux и Windows CE;

- системная шина 100 МГц;

• сопроцессор MaverickCrunch:

- операции с плавающей точкой, целочисленные вычисления и инструкции для обработки сигналов;

- оптимизация под алгоритмы декомпрессии сжатого аудиопотока;

• уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности:

- 32-битный уникальный ID;

- 128-битный случайный ID;

• встроенные периферийные интерфейсы:

- 5-канальный АЦП с разрешением 12 бит;

- MAC Ethernet 1/10/100 Мбит;

- 2 порта USB 2.0 Host;

- 2 порта UART 16550;

- интерфейс IrDA;

- SPI-порт;

- интерфейс AC'97;

- интерфейс I2S (до 6 каналов);

• внешняя память:

- 16-битный SDRAM-интерфейс, до 2 банков;

- 16/8-битный интерфейс SDRAM/Flash/ ROM;

- интерфейс Serial EEPROM;

• интегрированная периферия:

- часы реального времени;

- 12 каналов DMA;

- загрузочная ROM;

- сторожевой таймер;

- два 16-битных таймера общего применения;

- один 32-битный таймер;

- 40-битный отладочный таймер;

• выводы общего назначения:

- 16 выводов общего назначения с поддержкой прерываний;

- 8 дополнительных выводов общего назначения;

• корпус 208 LQFP, поддержка бессвинцовой технологии и индустриального диапазона температур.

Микроконтроллер EP9302 построен на ядре ARM920T, имеет 32-разрядную архитектуру, работает на частоте 200 МГц при напряжении питания ядра 1,8 В и периферии 3,3 В. EP9302 имеет большой набор интегрированной периферии и интерфейсов, включая контроллер Ethernet, а также поддерживает такие ОС, как Windows и Linux.

Сопроцессор MaverickCrunch обеспечивает ускорение выполнения операций с плавающей точкой и целыми числами, позволяет легко реализовывать декомпрессию сжатых аудио- и видеопотоков в реальном режиме времени, а также другие алгоритмы для промышленной автоматизации и различных устройств обработки данных.

EP9302 может быть использован для создания систем управления промышленной автоматизации, цифровых медиасерверов, аудио-центров и подобных устройств. Интегрированная периферия позволяет быстро разрабатывать мощные и универсальные системы на базе этого микроконтроллера.

Микроконтроллер EP9307: высокопроизводительная система на кристалле на ядре ARM9 с интегрированным графическим контроллером

Основные возможности:

• процессор ARM920T 200 МГц:

- кэш: 16 КБ данных + 16 КБ программ;

- MMU, совместимый с Linux и Windows CE;

- системная шина 100 МГц;

• сопроцессор MaverickCrunch:

- операции с плавающей точкой, целочисленные вычисления и инструкции для обработки сигналов;

- оптимизация под алгоритмы декомпрессии сжатого аудиопотока;

• уникальный идентификатор MaverickKey для

обеспечения информационной безопасности:

- 32-битный уникальный ID;

- 128-битный случайный ID;

Аудио-

интерфейс

2 канала UART clrDA

USB хост-интерфейс (2 канала)

Ethernet MAC

Периферийная шина

12-канальный

DMA

MaverickKey™

ARM920T

MaverickCrunch™

D-кэш 16 КБ l-кэш 16 КБ

МГ 4U

Часы/

Таймеры

Прерывания и GPIO

Мост

Контроллер памяти

SRAM SDRAM

12-битный

АЦП

Внутренняя шина

Загрузочная ROM

Рис. S. Блок-схема микроконтроллера EP9302

Коммуникации

USB хост-интерфейс (3 канала)

т

12-канальный

DMA

MaverickKey™

Загрузочная ROM

Л

SRAM и Flash интерфейс

3 канала UARTclrDA

Мост

ARM920T

MaverickCrunch™

D-кэш 16 КБ 1-кэш 16 КБ

МР AU

Графическое

ядро

SDRAM-

интерфейс

Аудио-

интерфейс

Прерывания и GPIO

Часы /Тай меры

Контроллер клавиатуры и сенсор, экр.

BHfleo-/LCD-

контроллер

01

■&

о.

Память

Рис. б. Блок-схема микроконтроллера EP9307

• встроенные периферийные интерфейсы:

- графический акселератор;

- LCD-интерфейс;

- интерфейс сенсорного экрана;

- 3 порта USB 2.0 Host;

- 3 порта UART 16550;

- интерфейс IrDA;

- SPI-порт;

- интерфейс AC'97;

- интерфейс I2S (до 6 каналов);

- контроллер клавиатуры 8x8;

• внешняя память:

- 32-битный интерфейс SDRAM, до 4 банков;

- 32/16/8-битный интерфейс SDRAM/ Flash/ROM;

- интерфейс Serial EEPROM;

• интегрированная периферия:

- часы реального времени;

- 12 каналов DMA;

- загрузочная ROM;

- сторожевой таймер;

- два 16-битных таймера общего применения;

- один 32-битный таймер;

- 40-битный отладочный таймер;

• выводы общего назначения:

- 14 выводов общего назначения с поддержкой прерываний;

- 18 дополнительных выводов общего назначения;

• корпус 272 TFBGA, поддержка бессвинцо-вой технологии и индустриального диапазона температур.

Микроконтроллер EP9307 построен на ядре ARM920T, имеет 32-разрядную архитектуру, работает на частоте 200 МГц при напряжении питания ядра 1,8 В и периферии 3.3 В. EP9307 имеет большой набор интегрированной периферии и интерфейсов, включая графический контроллер, а также поддерживает такие ОС, как Windows и Linux.

Сопроцессор МауеискСгапсЬ обеспечивает ускорение выполнения операций с плавающей точкой и целыми числами, позволяет легко реализовывать декомпрессию сжатых аудио- и видеопотоков в реальном режиме времени, а также другие алгоритмы для промышленной автоматизации и различных устройств обработки данных.

В составе интегрированной периферии присутствует графический контроллер с функциями 20-ускорения и поддерживающий разрешения до 1024x768 (ХОА), что позволяет подключать стандартные ЬСБ-панели с большой диагональю для создания в совокупности с сенсорным экраном удобного пользовательского графического интерфейса.

Микроконтроллер ЕР9307 может применяться в системах управления промышленной автоматизации, телеметрии, системах безопасности и охранных панелях, пультах отображения хода технологических процессов и т. п.

Микроконтроллер EP9312: высокопроизводительная система на кристалле на ядре ARM9 с интегрированным контроллером IDE

Основные возможности:

• процессор ARM920T 200 МГц:

- кэш: 16 КБ данных + 16 КБ программ;

- MMU, совместимый с Linux и Windows CE;

- системная шина 100 МГц;

• сопроцессор MaverickCrunch:

- операции с плавающей точкой, целочисленные вычисления и инструкции для обработки сигналов;

- оптимизация под алгоритмы декомпрессии сжатого аудиопотока;

• уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности:

- 32-битный уникальный ID;

- 128-битный случайный ID;

• встроенные периферийные интерфейсы:

- контроллер EIDE, 2 канала;

- MAC Ethernet 1/10/100 Мбит;

- LCD-интерфейс;

- интерфейс сенсорного экрана;

- 3 порта USB 2.0 Host;

- 3 порта UART 16550;

- интерфейс IrDA;

- SPI-порт;

- интерфейс AC'97;

- интерфейс I2S (до 6 каналов);

- контроллер клавиатуры 8x8;

• внешняя память:

- 32-битный интерфейс SDRAM, до 4 банков;

- 32/16/8-битный интерфейс SDRAM/ Flash/ROM;

- интерфейс Serial EEPROM;

• интегрированная периферия:

- часы реального времени;

- 12 каналов DMA;

- загрузочная ROM;

Коммуникации —t—

USB хост-интерфейс {3 канала)

Т

12-канальный

DMA

MaverickKey™

Загрузочная ROM

Ethernet

MAC

3 канала UART с IrDA

Мост

ARM920T

MaverickCrunch™

D-кэш 16 КБ 1-кэш 16 КБ

МР ли

Аудио-

интерфейс

Прерывания и GPIO

Часы/Таймеры

Контроллер клавиатуры и сенсор, экр.

SRAM-и Flash-интерфейс IDE- SDRAM- Видео-/1_С0-

интерфейс интерфейс контроллер

си

-е-

Q.

Память

Рис. 7. Блок-схема микроконтроллера EP9312

- сторожевой таймер;

- два 16-битных таймера общего применения;

- один 32-битный таймер;

- 40-битный отладочный таймер;

• выводы общего назначения:

- 16 выводов общего назначения с поддержкой прерываний;

- 49 дополнительных выводов общего назначения;

• корпус 352 TFBGA, поддержка бессвинцо-вой технологии и индустриального диапазона температур.

Микроконтроллер EP9312 построен на ядре ARM920T, имеет 32-разрядную архитектуру, работает на частоте 200 МГц при напряжении питания ядра 1,8 В и периферии 3,3 В. EP9312 имеет большой набор интегрированной периферии и интерфейсов, включая контроллер EIDE, а также поддерживает такие ОС, как Windows и Linux.

Сопроцессор MaverickCrunch обеспечивает ускорение выполнения операций с плавающей точкой и целыми числами, позволяет легко реализовывать декомпрессию сжатых аудио- и видеопотоков в реальном режиме времени, а также другие алгоритмы для промышленной автоматизации и различных устройств обработки данных.

В составе интегрированной периферии присутствует двухканальный контроллер EIDE, позволяющий подключать такие устройства хранения данных, как накопители на жестких дисках и CD/DVD-ROM.

EP9312 может применяться в системах управления промышленной автоматизации, телеметрии, системах безопасности, GPS-устройствах, системах сбора и хранения данных и т. п.

Микроконтроллер EP9315: система на кристалле — универсальная платформа

Основные возможности:

• процессор ARM920T 200 МГц:

- кэш: 16 КБ данных + 16 КБ программ;

- MMU, совместимый с Linux и Windows CE;

- системная шина 100 МГц;

• сопроцессор MaverickCrunch:

- операции с плавающей точкой, целочисленные вычисления и инструкции для обработки сигналов;

- оптимизация под различные алгоритмы декомпрессии;

• уникальный идентификатор MaverickKey для обеспечения информационной безопасности:

- 32-битный уникальный ID;

- 128-битный случайный ID;

• встроенные периферийные интерфейсы:

- контроллер EIDE, 2 канала;

- интерфейс PCMCIA;

- MAC Ethernet 1/10/100 Мбит;

- LCD-интерфейс;

- графический ускоритель;

- интерфейс сенсорного экрана;

- 3 порта USB 2.0 Host;

- 3 порта UART 16550;

- интерфейс IrDA;

- SPI-порт;

- интерфейс AC'97;

- интерфейс I2S (до 6 каналов);

- контроллер клавиатуры 8x8;

• внешняя память:

- 32-битный интерфейс SDRAM, до 4 банков;

- 32/16/8-битный интерфейс SDRAM/ Flash/ROM;

- интерфейс Serial EEPROM;

• интегрированная периферия:

- часы реального времени;

- 12 каналов DMA;

- загрузочная ROM;

- сторожевой таймер;

- два 16-битных таймера общего применения;

- один 32-битный таймер;

- 40-битный отладочный таймер;

• выводы общего назначения:

- 16 выводов общего назначения с поддержкой прерываний;

- 49 дополнительных выводов общего назначения;

• корпус 352 TFBGA, поддержка бессвинцо-вой технологии и индустриального диапазона температур.

Микроконтроллер EP9315 построен на ядре ARM920T, имеет 32-разрядную архитектуру, работает на частоте 200 МГц при напряжении питания ядра 1,8 В и периферии 3,3 В. EP9315 имеет большой набор интегрированной периферии и интерфейсов, включая контроллер EIDE, графический 2D-ускоритель, контроллер Ethernet и шину PCMCIA, а также поддерживает такие ОС, как Windows и Linux.

Сопроцессор MaverickCrunch обеспечивает ускорение выполнения операций с плавающей точкой и целыми числами, позволяет легко реализовывать декомпрессию сжатых аудио- и видеопотоков в реальном режиме

времени, а также другие алгоритмы для промышленной автоматизации и различных устройств обработки данных.

В составе интегрированной периферии присутствует двухканальный контроллер EIDE, позволяющий подключать такие устройства хранения данных, как накопители на жестких дисках и CD/DVD-ROM.

EP9315 является поистине универсальным и многофункциональным решением. Возможности этого микроконтроллера позволяют создавать на его основе универсальные промышленные компьютеры для самых различных областей применения, в том числе для работы в тяжелых условиях, как температурных, так и с повышенной запыленностью (благодаря малой потребляемой мощности и отсутствию необходимости активного охлаждения). Благодаря наличию шины PCMCIA имеется возможность подключать к системе стандартные устройства внешней периферии, например адаптеры для беспроводных сетей 802.11b, модемы xDSL, устройства ввода-вывода и т. д.

Заключение

Как можно увидеть из этого обзора микроконтроллеров фирмы Cirrus Logic, предлагаемые решения позволяют удовлетворить потребности достаточно широкого круга разработчиков самых различных устройств благодаря большой гибкости характеристик и набора периферии модельного ряда. Также немаловажную роль играет относительно невысокая стоимость микроконтроллеров.

Ставшее популярным ядро ARM позволяет использовать привычные средства разработки программ и способно конкурировать с популярной архитектурой х86, в первую очередь по энергопотреблению (а, следовательно, и потребляемой мощности), а также по соотношению «тактовая частота — производительность». ■