硬盤(pán)驅動(dòng)器接口技術(shù)與嵌入式應用整合方案

　　缺點(diǎn)

　　本硬件方案既簡(jiǎn)單又直接，但設計師需要考慮與主微處理器架構和等待時(shí)間相關(guān)的數據吞吐量的潛在瓶頸。因此必須認真考慮平臺的系統性能。例如，在便攜式媒體處理器中，有可能存在圖像處理器共享同一個(gè)總線(xiàn)。因此，如果希望得到更高的性能，可以考慮采用Quick Logic IDE與SDRAM控制器設計方案。

　　QuickLogic IDE與SDRAM控制器

　　優(yōu)點(diǎn)

　　如果主處理器的本地總線(xiàn)或SDRAM控制器，允許外部設備來(lái)控制總線(xiàn)并直接向主存儲器寫(xiě)入數據，那么橋接器可以向主存儲器直接存取512字節扇區的數據。這樣將大大節省主處理器的周期，消除主處理器對局部總線(xiàn)進(jìn)行傳輸請求的響應等待時(shí)間，并且可以減少微處理器進(jìn)行磁盤(pán)相關(guān)數據傳輸操作的執行時(shí)間。這使得主處理器可以同時(shí)運行其他系統進(jìn)程或降低操作速度來(lái)節省功耗。主處理器并不積極地參與跟硬盤(pán)驅動(dòng)器之間的數據傳輸。預先在主存儲器中寫(xiě)入數據，可以防止在執行中出現遺漏。主存儲器更快且更有效的數據傳輸，可降低硬盤(pán)驅動(dòng)器的活動(dòng)時(shí)間以及硬盤(pán)驅動(dòng)器的整體功耗。根據具體應用的不同，功耗降低的程度也不相同。一個(gè)完整的單芯片配套解決方案是由硬件來(lái)控制數據的傳輸，從而大大增強系統的性能。由于基本數據的傳輸都在硬件中進(jìn)行處理，不必再擔心中斷反應時(shí)間和中斷堆棧。UDMA的ATA-66也應能夠在這方案中被實(shí)現，而且更能有效地提高系統性能。

　　缺點(diǎn)

　　一般情況下，只有一個(gè)外部主設備可以對SDRAM進(jìn)行直接訪(fǎng)問(wèn)。大部分具有外部圖形協(xié)處理器或者其他相關(guān)硬件加速器的CPU，都具有專(zhuān)供該外部設備使用的SDRAM控制，使得IDE失去了用武之地。雖然可編程QuickLogicIDE橋接處理器中使用的某些仲裁邏輯可以允許超過(guò)一個(gè)總線(xiàn)主控，但是一般情況下，系統要求專(zhuān)用硬件加速器必須具有優(yōu)先級別和總線(xiàn)讀寫(xiě)。本方案有利于提升系統性能和驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)，但是隨著(zhù)系統內存總線(xiàn)速率的提升和向DDR SDRAM技術(shù)的轉移，允許外部?jì)却婵偩€(xiàn)主控的CPU已經(jīng)不再是主流產(chǎn)品。而且，由于SDRAM控制器和用于控制的外部總線(xiàn)接口，這種方案還需要配備更多的邏輯電路，這就不可避免地增加了該設計的成本。

　　性能測試

　　用于低功耗應用領(lǐng)域的嵌入式處理器缺乏硬盤(pán)控制器，這使得系統設計師不得不自己解決連接性難題。 支持下一代迷你硬盤(pán)的標準如CE-ATA(類(lèi)似SDIO協(xié)議)和iVDR(基于串行ATA)可能進(jìn)一步延緩在新SoC上硬盤(pán)驅動(dòng)器控制器的出現。

　　然而，由于處理器和硬盤(pán)消耗了大量的系統功耗，因此，要想實(shí)現主內存和硬盤(pán)驅動(dòng)之間的更有效的信息傳遞必然會(huì )影響電池的壽命。巧妙地采用橋接器，可以提高主內存和硬盤(pán)驅動(dòng)這兩個(gè)子系統處于節電狀態(tài)的時(shí)間百分比，從而實(shí)現更高的電池效率。

　　QuickLogic提供了超低功耗的IDE橋接控制器作為配套芯片來(lái)連接低功耗嵌入式處理器，從而在提升系統性能的同時(shí)減少了硬盤(pán)存儲相關(guān)作業(yè)的CPU占用率，最大限度地降低了功耗。QuickLogic提供的IDE橋接器可以在實(shí)際應用中實(shí)現10Mbps~13Mbps的數據傳輸速率。尤其是該產(chǎn)品基于QuickLogic 微瓦FPGA技術(shù)，這意味著(zhù)移動(dòng)平臺系統設計師可以跨越基于傳統SRAM的FPGA造成的功耗限制和CPLD性能的挑戰。同時(shí)它還遵循正興起的總線(xiàn)標準，并具有整合額外系統功能的能力。

　　人們越來(lái)越意識到，在便攜式系統增加額外系統功能的同時(shí)，必須注意其對電池壽命的影響。系統性能和功耗的最佳搭配，是通過(guò)在基于可編程邏輯的配套設備中，用硬件方法實(shí)現大量的數學(xué)算法和數據通道管理，而不是在嵌入式處理器上用軟件的方法來(lái)實(shí)現。QuickLogic配套芯片方法可以為系統設計師提供更多的工具來(lái)權衡系統性能和功耗，從而實(shí)現最佳搭配。