標準接口的基本技術(shù)知識

　　DDR2 SRAM具有差分時(shí)鐘輸入，可降低時(shí)鐘輸入占空比變化時(shí)的影響。此外，DDR2 SRAM 還支持數據掩碼信號，可在各個(gè)寫(xiě)入周期中為數據位添加掩碼。

　　移動(dòng) DDR （MDDR） 也稱(chēng)低功耗雙倍數據傳輸速率存儲器 （LPDDR），因為其工作電壓為 1.8 V,而傳統存儲器工作電壓為 2.5 V 或 3.3 V,通常用于便攜式電子產(chǎn)品。此外，移動(dòng) DDR 存儲器還支持傳統 DDR2 存儲器不具備的低功耗狀態(tài)。與所有 DDR 存儲器一樣，雙倍數據傳輸速率是通過(guò)器件時(shí)鐘上下沿同時(shí)傳輸數據實(shí)現的。

　　uPP

　　由于片上外設的數量受成本或其它限制條件的約束，系統設計人員往往想找出數據片上與片外傳輸的新方法。一種策略是利用未使用視頻端口的資源，實(shí)際上是利用它來(lái)高速發(fā)送和接收非視頻數據。這種方法的缺點(diǎn)之一就是數據必須被格式化成視頻幀，這在工作中需要部分處理器 MIPS的支持，而在設計周期中則需要寶貴的編程時(shí)間。

　　其它的方法存在類(lèi)似的困難，而且大多數標準片上數據接口是串行端口，不能執行高速數據傳輸。

　　最終許多系統設計人員認識到將某種不符合特定接口標準，但能夠以多種方式配置的高靈活高速外設專(zhuān)門(mén)用于數據傳輸會(huì )帶來(lái)顯著(zhù)的優(yōu)勢。如果系統處理器必須與高速 DAC、ADC、DSP 乃至 FPGA 連接，實(shí)現 250MB/秒的高速數據傳輸，則這種思路就非常有價(jià)值了。

　　這種外設的基本架構很容易描述。它要有多個(gè)具有單獨并行總線(xiàn)的通道，經(jīng)配置后可以容納超過(guò)一個(gè)字的長(cháng)度。此外，它還要有內部 DMA 塊，這樣其工作就無(wú)需占用內核的 MIPS 預算。單、雙倍數據速率以及多種數據打包格式也是可以使用的。

　　TI 各種嵌入式處理器都提供通用并行端口 （uPP），包括Sitara? ARM9 AM1808與AM1806微處理器 （MPU） 以及集成TMS320C674x 內核與ARM9 內核的OMAP-L138處理器。與 SPI 及 UART 等串行外設不同，uPP 可為設計人員提供并行數據總線(xiàn)優(yōu)勢，每通道數據寬度為 8 位和 16 位。

　　uPP 在以 75MHz 的最高時(shí)鐘速率運行時(shí)，能夠以遠超串行端口外設的速度傳輸數據。例如，單個(gè)運行在 75MHz 速率下的 16 位 uPP 通道能夠比運行在 50MHz 速率下的 SPI 外設快 24 倍。

　　簡(jiǎn)化的方框圖見(jiàn)圖 3.

圖 3:uPP 的簡(jiǎn)化方框圖

uPP 最重要的特性包括：

　　· 具有單獨數據總線(xiàn)的兩個(gè)獨立通道；

　　o 兩個(gè)通道可同時(shí)以相同或相反方向運行

　　· I/O 速度高達 75MHz,每通道數據位寬為 8 ~ 16 位；

　　· 內部DMA -可釋放CPU EDMA;

　　· 具有極少控制引腳的簡(jiǎn)單協(xié)議（可配置：每通道 2 ~ 4 個(gè)）；

　　· 單倍及雙倍數據速率（使用時(shí)鐘信號的單沿或雙沿）；

　　o 雙倍數據速率要求 37.5MHz 的最高時(shí)鐘速率；

　　· 支持 9 ~ 15 位數據位寬的多種數據打包格式；

　　· 數據交錯模式（限單通道）。

　　uPP 與另一種專(zhuān)用于可配置數據處理的 TI 外設-主機端口接口 （HPI） 有某種相似之處。HPI 是一種可幫助外部主機直接訪(fǎng)問(wèn)處理器內部存儲器的并行接口。然而與 HPI 不同，uPP 不允許外部設備直接訪(fǎng)問(wèn)存儲器，它需要設備軟件對 I/O 傳輸進(jìn)行排隊。其最大差異可能在于 uPP 比 HPI 速度快得多，而且協(xié)議也簡(jiǎn)單得多。

　　uPP 主要用于如 FPGA 或 DSP 等需要片外實(shí)時(shí)處理的應用，可為醫療領(lǐng)域等需要即時(shí)數據的市場(chǎng)帶來(lái)極大的優(yōu)勢。通過(guò)使用uPP,決策處理器能夠憑借最新信息做出結論。

　　PRU

　　可編程實(shí)時(shí)單元 （PRU） 是一種小型 32 位處理引擎，可為片上實(shí)時(shí)處理提供更多的資源。PRU 專(zhuān)門(mén)用于A(yíng)M1x MPU與OMPAP-L138解決方案中的 TI 嵌入式處理器，可為系統設計人員提供具有高靈活性的額外措施，通?？山档徒M件成本。

　　PRU 的四總線(xiàn)架構有助于指令隨數據傳輸同步傳輸和執行。此外，還可提供一個(gè)輸入寄存器，讓外部狀態(tài)信息反映在內部處理器的狀態(tài)寄存器內。

　　PRU 設計的一個(gè)重要目的就是盡可能地創(chuàng )建靈活性，以便執行各種功能。PRU 的高靈活性可幫助開(kāi)發(fā)人員在其終端產(chǎn)品（不管是觸摸屏、集成型顯示屏還是存儲功能）中整合更多的接口，以進(jìn)一步擴展產(chǎn)品功能或者其自己的專(zhuān)有接口功能。該目標主要是通過(guò)提供包括所有系統存儲器、I/O 以及中斷在內的 PRU 全面系統可視性實(shí)現的。

　　雖然 PRU 能夠全面訪(fǎng)問(wèn)系統資源，但其內部資源相對來(lái)說(shuō)比較普通。它具有 4K 字節的指令存儲器和 512 字節的數據存儲器。此外，PRU 還具有自己的GPIO,時(shí)延僅為數納秒。

　　PRU 可通過(guò)使用簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言代碼編程來(lái)實(shí)施定制邏輯。該指令集可分為四大類(lèi)：

　　· 將數據移入或移出處理器內部寄存器；

　　· 執行算術(shù)運算；

　　· 執行邏輯運算；

　　· 控制程序流。

　　在工業(yè)應用中，通常將 PRU 配置為 IO 塊，用來(lái)頂替處理器未能提供的 IO.例如，它可以用在需要 UART 塊組合的便攜式數據終端中，用來(lái)連接 GSM、GPS 與藍牙 （Bluetooth）、小鍵盤(pán)、打印機、LED 組以及 RS232 端口。然而，雖然該處理器系列中的最佳選擇只集成了三個(gè) UART,但 PRU 可提供更多的 UART 接口，可充分滿(mǎn)足不斷發(fā)展的終端設備對處理各種功能的需求。