SMOMAPL138B-HIREL 低功耗應(yīng)用處理器

數(shù)據(jù)： SMOMAPL138B 低功耗應(yīng)用處理器。數(shù)據(jù)表 (Rev. B)

描述

該器件是一款基于ARM926EJ-S和 C674x DSP 內(nèi)核的低功耗應(yīng)用處理器。它的功率遠遠低于使用 TMS320C6000 平臺的其它 DSP 產(chǎn)品。

憑借全集成化混合處理器解決方案的極大靈活性，這款器件使得 OEM 和 ODM 公司能夠快速地向市場投放擁有牢固可靠的操作系統(tǒng)支持、豐富的用戶界面和高處理性能壽命的設(shè)備。

該器件的雙核架構(gòu)兼具 DSP 和精簡指令集計算機 (RISC) 技術(shù)的優(yōu)點，采用了一個高性能 TMS320C674x DSP 內(nèi)核及一個 ARM926EJ-S 內(nèi)核。

ARM926EJ-S 是 32 位 RISC 處理器內(nèi)核，可執(zhí)行 32 位或 16 位指令和處理 32 位，16 位或 8 位數(shù)據(jù)。該內(nèi)核采用流水線結(jié)構(gòu)，因此處理器和存儲器系統(tǒng)的所有部件能夠連續(xù)運作。

ARM 內(nèi)核具有一個協(xié)處理器 15 (CP15)，保護模塊和具有表格后援緩沖器的數(shù)據(jù)和程序內(nèi)存管理單元 (MMU)。它具有分離的 16K 字節(jié)指令高速緩存和 16K 字節(jié)數(shù)據(jù)高速緩存。這兩種高速緩存均與虛擬索引虛擬標簽 (VIVT) 四路關(guān)聯(lián)。另外，ARM 內(nèi)核還具有一個 8KB RAM （矢量表）和 64KB ROM。

此器件的 DSP 核心使用 1 個基于 2 級快速緩存的架構(gòu)。 1 級程序高速緩存 (L1P) 是 32KB 直接映射高速緩存，而 1 級數(shù)據(jù)高速緩存 (L1D) 則為 32KB 兩路組相關(guān)聯(lián)高速緩存。 2 級程序高速緩存 (L2P) 包含一個256KB 的內(nèi)存空間，為程序空間和數(shù)據(jù)空間所共用。 L2 內(nèi)存可被配置為映射內(nèi)存、高速緩存或這兩者的組合。雖然 DSP L2 可由ARM 和系統(tǒng)中的其他主機進行存取，但在不影響 DSP 的性能的情況下，可為其他主機提供額外的 128kB RAM 共享內(nèi)存。

外設(shè)集包括：一個具有管理數(shù)據(jù)輸入/輸出 (MDIO) 模塊的 10/100Mb/s 以太網(wǎng) MAC (EMAC)；一個 USB 2.0 OTG 接口；一個 USB 1.1 OHCI 接口；兩個集成電路間 (I2C) 總線接口；一個具有16個串行化器和 FIFO 緩沖器的多通道音頻串行端口 (McASP)；兩個具有 FIFO 緩沖器的多通道緩沖串行端口 (McBSP)；兩個采用多種芯片選擇信號的 SPI接口；4個均可配置的 64 位通用定時器（其中一個可被配置為看門狗）；一個可配置的 16 位主機端口接口 (HPI)；多達 9 組具有可編程中斷/事件發(fā)生模式的 16 引腳通用輸入/輸出 (GPIO)，與其他外設(shè)進行多路復(fù)用；3個 UART接口（各具有RTS和 CTS）；兩個增強型高分辨率脈寬調(diào)制器 (eHRPWM) 外設(shè)；3 個可被配置為 3 個捕獲輸入或 3 個輔助脈寬調(diào)制器 (APWM) 輸出的 32 位增強型捕獲 (eCAP) 模塊外設(shè)；和兩個外部存儲器接口：一個異步接口和用于較慢速內(nèi)存或外設(shè)的 SDRAM 外部存儲器接口 (EMIFA)，以及一個高速 DDR2 / 移動 DDR 控制器。

以太網(wǎng)媒體存取控制器 (EMAC) 在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間提供了一個高效接口。 EMAC 支持 10Base-T 和 100Base-TX，即半雙工或全雙工模式中的 10M 比特/秒 (Mbps) 和 100Mbps。此外，還為 PHY 配置提供了一個管理數(shù)據(jù)輸入/輸出 (MDIO) 接口。 EMAC 支持 MII 和 RMII 接口：

SATA 控制器提供了一個至海量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的高速接口。 SATA 控制器支持 SATA I (1.5Gbps) 和 SATA II (3.0Gbps)。

通用并行端口 (uPP) 提供了一個至多種類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 或其他并行器件的高速接口。 UPP 在兩個通道上均支持 8 位至 16 位的可編程數(shù)據(jù)寬度。單倍數(shù)據(jù)速率和雙倍數(shù)據(jù)速率以及 START，ENABLE 和 WAIT 信號均得到支持，旨在提供對各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的控制。

該器件包括一個視頻端口接口 (VPIF)，從而提供了一種靈活的視頻輸入/輸出端口。

豐富的外設(shè)集提供了控制外圍設(shè)備以及與外部處理器進行通信的能力。如需了解每種外設(shè)的詳細信息，請查閱本文件后面的有關(guān)章節(jié)以及相關(guān)聯(lián)的外設(shè)參考指南。

該器件擁有一套用于ARM 及DSP 的完整開發(fā)工具。這些開發(fā)工具包括 C 語言編譯器、用于簡化程序設(shè)計和調(diào)度的 DSP 匯編優(yōu)化器以及旨在將可視性引入源代碼執(zhí)行的 Windows? 調(diào)試程序界面。

特性

重點內(nèi)容
- 雙核片載系統(tǒng) (SoC)
  - 375MHz ARM926EJ-S? 精簡指令集 (RISC) 微處理器單元 (MPU)
  - 375MHz C674x 定點/浮點超長指令字 (VLIW) 數(shù)字信號處理器 (DSP)
- 增強型直接內(nèi)存訪問控制器 (EDMA3)
- 串行高級技術(shù)附件 (ATA)(SATA) 控制器
- DDR2 / 移動 DDR 內(nèi)存控制器
- 2 個多媒體卡 (MMC) / 安全數(shù)字 (SD) 卡接口
- LCD 控制器
- 視頻端口接口 (VPIF)
- 10/100Mb/s 以太網(wǎng)媒介訪問控制器 (EMAC)：
- 可編程實時單元子系統(tǒng)
- 3 個可配置通用異步接收發(fā)射器 (UART) 模塊
- 具有集成型物理層 (PHY) 的 USB 1.1 開放式主機控制器接口 (OHCI)（主機）
- 具有集成型 PHY 的 USB 2.0 如影隨形 (OTG) 端口
- 一個多通道音頻串行端口
- 2 個多通道緩沖串行端口
雙內(nèi)核 SoC
- 375MHz ARM926EJ-S? RISC MPU
- 375MHz C674x VLIW DSP
ARM926EJ-S 核心
- 32 位和 16 位 (Thumb?) 指令
- DSP 指令擴展
- 單周期 MAC
- ARM? Jazelle? 技術(shù)
- 用于實時調(diào)試的嵌入式 ICE-RT?
ARM9 內(nèi)存架構(gòu)
- 16K 字節(jié)指令高速緩存
- 16K 字節(jié)數(shù)據(jù)高速緩存
- 8K 字節(jié) RAM（矢量表）
- 64K 字節(jié) ROM
C674x 指令集特性
- C67x+? 和 C64x+? ISA 擴展集
- 多達 C674x 每秒處理百萬條指令 (MIPS) / 每秒百萬個浮點運算 (MFLOPS)
- 可尋址字節(jié)（8 位/16 位/32 位/64 位數(shù)據(jù)）
- 8 位溢出保護
- 位域提取、設(shè)定、清空
- 正常化、飽和、位計數(shù)
- 緊湊 16 位指令
C674x 2 級高速緩存存儲器架構(gòu)
- 32K 字節(jié) L1P 程序 RAM / 高速緩存
- 32K 字節(jié) L1D 數(shù)據(jù) RAM / 高速緩存
- 256K字節(jié) L2 單一映射 RAM/ 高速緩存
- 靈活 RAM / 高速緩存分區(qū)（L1 和 L2）
增強型直接內(nèi)存訪問控制器 3 (EDMA3)：
- 2 個通道控制器
- 3 個傳輸控制器
- 64 個獨立 DMA 通道
- 16 個快速 DMA 通道
- 可編程傳輸突發(fā)尺寸
TMS320C674x 浮點 VLIW DSP 核心
- 支持非對齊的載入/存回架構(gòu)
- 64 個通用寄存器（32 位）
- 6 個算術(shù)邏輯單元 (ALU)（32/64 位）功能單元
  - 支持 32 位整數(shù)，SP（IEEE 單精度 / 32 位）和 DP（IEEE 雙精度 / 64 位）浮點
  - 每時鐘支持高達 4 個 SP 加法，每 2 個時鐘支持 4 個 DP 加法
  - 每時鐘支持高達 2 個浮點（SP 或者 DP）倒數(shù)逼近 (RCPxP) 和平方根倒數(shù)逼近 (RSQRxP) 運算
- 2 個乘法功能單元
  - 混合精度 IEEE 浮點乘法支持高達：
    - 2 SP x SP -> SP 每時鐘
    - 2 SP x SP -> DP 每 2 個時鐘
    - 2 SP x DP -> DP 每 3 個時鐘
    - 2 DP x DP -> DP 每 4 個時鐘
  - 定點乘法每時鐘支持 2 個 32 x 32 位乘法，4 個 16 x 16 位乘法，或者 8 個 8 x 8 位乘法，和復(fù)雜乘法
- 指令壓縮減少代碼尺寸
- 所有指令所需條件
- 模塊環(huán)路
  運行的硬件支持
- 受保護模式運行
- 對于錯誤檢測和程序重定向的額外支持
軟件支持
- TI DSP/BIOS?
- 芯片支持庫和 DSP 庫
128K 字節(jié) RAM 共享內(nèi)存
1.8V 或 3.3V 低電壓互補金屬氧化物半導(dǎo)體 (LVCMOS) IO（USB 和DDR2 接口除外）
2 個外部存儲器接口：
- EMIFA
  - NOR（8/16 位寬數(shù)據(jù)）
  - NAND（8/16 位寬數(shù)據(jù)）
  - 具有 128MB 地址空間的 16 位 SDRAM
- DDR2 / 移動 DDR 內(nèi)存控制器
  - 具有 512MB 地址空間的 16 位 DDR2 SDRAM 或者
  - 具有 256MB 地址空間的 16 位 mDDR SDRAM
3 個可配置 16550 字節(jié) UART 模塊：
- 含調(diào)制解調(diào)器 (Modem) 控制信號
- 16 字節(jié)先進先出 (FIFO)
- 16x 或者 13x 過度采樣選項
LCD 控制器
2 個串行外設(shè)接口(SPI)每個接口具有多重芯片選擇
兩個多媒體卡 (MMC) / 安全數(shù)字 (SD) 卡接口和安全數(shù)據(jù) I/O (SDIO) 接口
兩個主/從集成電路間總線接口 (I²C Bus?)
一個具有針對高帶寬的 16 位寬多路復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線的主機端口接口 (HPI)
可編程實時單元子系統(tǒng) (PRUSS)
- 2 個獨立可編程實時單元 (PRU) 內(nèi)核
  - 32 位載入/存回 RISC 架構(gòu)
  - 每內(nèi)核 4K 字節(jié)指令 RAM
  - 每核心 512 字節(jié)數(shù)據(jù) RAM
  - 為了省電，可通過軟件將 PRU 子系統(tǒng) (PRUSS) 關(guān)閉
  - 除了 PRU 核心的正常 R31 輸出，每個 PRU 的寄存器 30 可從子系統(tǒng)中輸出
- 標準電源管理機制
  - 時鐘選通
  - 在一個單一電源和睡眠控制器 (PSC) 時鐘選通域下的整個子系統(tǒng)
- 專用中斷控制器
- 專用開關(guān)型中心源
具有集成型 PHY 的 USB 1.1 OHCI （主機） (USB1)
具有集成型 PHY 的USB 2.0 OTG (USB0)
- USB 2.0 高速/全速客戶端
- USB 2.0 高速/全速/低速主機
- 端點 0（控制）
- 端點 1，2，3，4（控制、批量、中斷、或者 ISOC）Rx 和 Tx
1 個多通道音頻串行端口：
- 2 個時鐘域和 16 個串行數(shù)據(jù)引腳
- 支持時分復(fù)用 (TDM)，I2S，和相似格式
- 支持動態(tài)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) (DIT)
- 用于發(fā)射和接收的 FIFO 緩沖器
2 個多通道緩沖串行端口：
- 支持 TDM，I2S，和相似格式
- AC97 音頻編解碼器接口
- 電信接口（ST 總線，H100）
- 128 通道 TDM
- 用于發(fā)送和接收的 FIFO 緩沖器
10/100Mb/s 以太網(wǎng) MAC (EMAC)：
- IEEE 802.3兼容
- MII 媒介獨立接口
- RMII 精簡媒介獨立接口
- 管理數(shù)據(jù) I/O (MDIO) 模塊
視頻端口接口 (VPIF)：
- 2 個 8 位 SD (BT.656)，單 16 位或者單一原始圖像數(shù)據(jù)（8 位 /10 位 / 12 位）視頻捕捉通道
- 2 個 8 位 SD (BT.656)，單一 16 位視頻顯示通道
通用并行端口 (uPP)：
- 到現(xiàn)場可編門陣列 (FPGA) 和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的高速并行接口
- 2 個通道中的每一個通道的數(shù)據(jù)寬度為 8 位至 16 位（含 8 位和 16 位）
- 單一數(shù)據(jù)速率或者雙數(shù)據(jù)速率傳輸
- 支持含 START，ENABLE 和 WAIT（開始、使能和等待）控制的多重接口
串行 ATA(SATA) 控制器：
- 支持 SATA I (1.5Gbps) 和 SATA II (3.0Gbps)
- 支持所有 SATA 電源管理特性
- 高達 32 條的硬件輔助本地命令序列 (NCQ)
- 支持端口復(fù)用器和基于命令的開關(guān)
具有 32kHz 振蕩器及分離電源軌的實時時鐘
3個 64 位通用定時器（每個定時器可被配置為兩個 32 位定時器）
1 個 64 位通用/看門狗定時器（可被配置為兩個 32 位通用定時器）
2 個增強型脈寬調(diào)制器 (eHRPWM)：
- 含周期和頻率控制的專用 16 位時基計數(shù)器
- 6 個單邊，6 個雙邊對稱或者 3 個雙邊不對稱輸出
- 死區(qū)生成
- 高頻載波實現(xiàn)的脈寬調(diào)制 (PWM) 斬波
- 觸發(fā)區(qū)輸入
3 個 32 位增強型捕捉模塊 (eCAP)：
- 可配置為 3 個捕捉輸入或者 3 個輔助脈寬調(diào)制器 (APWM) 輸出
- 多達 4 個事件時間戳的單脈沖捕捉
361 焊球塑料球狀引腳柵格陣列 (PBGA) 封裝
[GWT 后綴]，0.80mm 焊球間距
商業(yè)、擴展或工業(yè)溫度
社區(qū)資源
- TI E2E 社區(qū)
- TI 嵌入式處理器維基網(wǎng)頁

參數(shù) 與其它產(chǎn)品相比?C6000 DSP+ARM 處理器

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Operating Systems
Applications
Arm MHz (Max.)
Arm CPU
DSP
DSP MHz
On-Chip L2 Cache/RAM
Other On-Chip Memory
EMAC
Display Options
Video Port (Configurable)
DRAM
USB
SPI
I2C
UART (SCI)
Operating Temperature Range (C)
Rating
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SMOMAPL138B-HIREL
Linux SYS/BIOS ? ?
Communications and Telecom Energy Industrial Medical ? ?
456 ? ?
1 ARM9 ? ?
1 C674x ? ?
456 ? ?
256 KB (DSP) ? ?
128 KB ? ?
10/100 ? ?
1 ? ?
1 ? ?
LPDDR DDR2 ? ?
2 ? ?
2 ? ?
2 ? ?
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-40 to 105 ? ?
Catalog ? ?