模塊化在便攜式設備設計中的應用

雙端口還允許通過(guò)為現有架構增加處理單元對現有系統進(jìn)行升級。在圖2所示例子中，通信子系統即可作為一個(gè)現有系統。增加新處理器不需現有系統有很大的改動(dòng)，因為原有處理器僅能“感覺(jué)”到其總線(xiàn)上增加了新的存儲器。雙端口的一個(gè)端口與現有處理器的存儲器總線(xiàn)相連，而另一個(gè)端口則用SRAM接口與任意類(lèi)型的器件相連。這些器件可包括任意類(lèi)型的處理器(如增加游戲、MP3、視頻甚至PDA功能等)或調制解調器(如增加新的通信頻段、3G加速、802.11連接或視頻廣播等)。

模塊化戰略

除可以較短的開(kāi)發(fā)時(shí)間來(lái)進(jìn)行升級以外，模塊化架構還能最大限度地復用為特定子系統所開(kāi)發(fā)的IP。通過(guò)在多個(gè)平臺間再利用相似模塊來(lái)構建，整個(gè)系列可以演變出不同可用模塊來(lái)。

圖3顯示一種基于此模塊化方法的手機系列，其中先在最簡(jiǎn)單的設計中使用一片基帶芯片，然后通過(guò)雙端口互連增加不同應用處理器來(lái)將功能增強多次以創(chuàng )建其他新產(chǎn)品。雙端口互連可以將兩個(gè)完全不同的應用處理器以最小改動(dòng)增加至基帶處理器上。這不僅給新平臺創(chuàng )造了市場(chǎng)并使其具有成本差異性，而且還能支持采用相同通信模塊的其他應用。

在開(kāi)發(fā)下一代基帶時(shí)，可通過(guò)只升級通信子系統而保持應用不變來(lái)復用以前開(kāi)發(fā)的應用IP。利用此方法，可以最小的軟件及系統架構改造實(shí)現現有架構從一個(gè)頻帶(例如GPRS)移至另一個(gè)頻帶(例如CDMA)。

賽普拉斯MoBL雙端口

雙端口是迄今為止最為靈活的處理器間互連。通過(guò)提供用于與現有存儲器總線(xiàn)連接的標準SRAM接口，它不僅能使現有處理器幾乎可與任何其他處理器相連，而且還能提供高帶寬，并能簡(jiǎn)化及減少通信軟件開(kāi)銷(xiāo)。

Cypress(賽普拉斯)半導體公司利用其在雙端口架構及低功率技術(shù)方面的專(zhuān)長(cháng)來(lái)構建專(zhuān)為移動(dòng)平臺設計的低成本MoBL(More Battery Life，更長(cháng)電池壽命)雙端口。Cypress MoBL雙端口還能滿(mǎn)足新型手持式設備架構其他方面的要求。

圖3：采用模塊化架構戰略的手機系統。

在功率方面，Cypress的MoBL的低泄漏技術(shù)使雙端口的待機功耗在1.8V時(shí)可低至3.6uW。由于市場(chǎng)上充斥各種基帶處理器及其他處理器，它還支持多種I/O電壓(1.8V、2.5V及3V)。

此外，隨著(zhù)對無(wú)線(xiàn)系統的帶寬要求在不斷增加。無(wú)線(xiàn)系統現在還要求能支持數據速率高達11Mbps的802.11b等非蜂窩技術(shù)。一些處理器上可用的標準低速率串行互連，通常難以提供所需的帶寬，而Cypress MoBL雙端口則能在x16總線(xiàn)上提供執行時(shí)間為35ns的快速訪(fǎng)問(wèn)，吞吐量高達400Mbps，超過(guò)3G、WiFi或視頻廣播所需的數據速率。

小占位面積則是另一項要求，Cypress MoBL雙端口可以裸片提供，或采用小型6×6mm 0.5mm間距BGA封裝。

在功能方面，Cypress MoBL雙端口可與任何其他Cypress異步雙端口相媲美。當兩個(gè)端口試圖同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一存儲器空間時(shí)，即會(huì )給出“忙”信號，以提供內建仲裁。其郵箱功能可使兩個(gè)處理器只需簡(jiǎn)單地寫(xiě)入具體位置即可互相發(fā)送中斷信號，這可用來(lái)向其他處理器發(fā)送數據可下載的信號。

手機系統設計者希望能減少GPIO引腳的數量，這些引腳用來(lái)驅動(dòng)諸如讀某些外部DIP開(kāi)關(guān)或點(diǎn)亮LED等極為簡(jiǎn)單的功能。Cypress MoBL雙端口通過(guò)將輸入讀寄存器及輸出驅動(dòng)寄存器合并在其特性中而能使上述某些信號從外部抵達處理器。輸入讀寄存器(IRR)將兩個(gè)外部二進(jìn)制器件(如DIP開(kāi)關(guān))的狀態(tài)捕獲至特定存儲器空間中。只需簡(jiǎn)單地讀雙端口，任何一個(gè)處理器都能監視這兩個(gè)器件的狀態(tài)。輸出驅動(dòng)寄存器(ODR)可驅動(dòng)多達5個(gè)中斷信號，這使得任何一個(gè)處理器都能通過(guò)只在雙端口特定位置上寫(xiě)數據來(lái)控制多達5個(gè)外部器件。

本文小結

為保持競爭力，便攜式設備OEM們現在采用模塊化設計戰略，以使其能迅速進(jìn)行平臺升級并能縮短新手機的面市時(shí)間。雙端口通過(guò)提供高吞吐量及存儲器映射互連使這種戰略的實(shí)現成為可能。它允許創(chuàng )建可單獨演進(jìn)并通過(guò)其存儲器接口來(lái)相互通信的多個(gè)子系統。為響應這一新的需求，Cypress公司設計了專(zhuān)用于此類(lèi)應用的新型MoBL雙端口，并使其成為一種低功率雙端口器件。