32位ARM核微处理器芯片PUC3030A及其应用
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:586
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32位arm核微处理器芯片puc3030a及其应用 英国ａｒｍ公司设计的３２位ｒｉｓｃ （ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）ｃｐｕ芯核（简称ａｒｍ芯核），具有功耗低、成本低等显著优点 目前已占有７５％以上的３２位嵌入式产品市场。而ａｒｍ系列芯片即为各个半导体厂家开发的基于ａｒｍ芯核的芯片。目前设计、生产ａｒｍ芯片的国际大公司已经超过１００多家，国内中兴集成电路和华虹等公司也已经购买ａｒｍ公司的芯核用于通讯专用芯片和加密ｉｃ卡的设计。 ｐｕｃ３０３０ａ是德国ｍｉｃｒｏｎａｓ公司开发的基于３２位ａｒｍ核的高性能低功耗微处理器。采用ａｒｍ７ｔｄｍｉ内核，内部集成了ｕｓｂ１．１接口控制器，ｒｔｃ为带日历和报警功能的实时时钟，内部看门电路，功率管理，加密控制器，２５６ｋ字节ｆｌａｓｈ，５６ｋ字节ｓｒａｍ等。在许多应用领域其系统成本远低于采用８０５１加扩展芯片的方案。由于ｍｉｃｒｏｎａｓ公司及其第三方设计室提供了众多的程序库，加上ａｒｍ公司ａｄｓ１．２集成开发环境支持ｃ和ｃ++，使得其软件开发也十分容易。因此，ｐｕｃ３０３０ａ将是许多电子产品方案的选择之一。 １ ｐｕｃ３０３０ａ的结构特点及性能指标 ｐｕｃ３０３０ａ的内部功能框图如图１所示。 ｐｕｃ３０３０ａ内部为６４ｍｈｚ ａｒｍ７ｔｄｍｉ ３２位微处理器，约６０ｍｉｐｓ，固定为小模式运行，可以处理ｍｐ３、ａａｃ等数字音频的解码和语音的编解码，具有完成一定数据处理分析的功能。ｐｕｃ３０３０ａ内置４８ｋｂ通用ｓｒａｍ和２５６ｋｂ ｆｌａｓｈ ｒａｍ。另有存储器保护单元和加密控制器，使其具有很好的程序和数据保密功能。 ｐｕｃ３０３０ａ有内部ｐｌｌ和功率控制器，使用６ｍｈｚ外部晶体即可提供６４ｍｈｚ内部工作频率，支持操作、空闲、休眠和关断四种模式。 ｐｕｃ３０３０ａ的ｕｓｂ１．１接口支持控制传送、块传送、中断传送和等时传送方式。支持等时传送方式是ｐｕｃ３０３０ａ的ｕｓｂ接口的一大特点，是其它大多数ｃｐｕ的内嵌ｕｓｂ控制器所不支持的功能。此功能可以支持ｕｓｂ音频和实时数据传输。其ｕｓｂ接口具有８ｋｂ ｆｉｆｏ，也是其它大多数ｃｐｕ的内嵌ｕｓｂ控制器所不具备的，甚至比许多专用ｕｓｂ控制芯片具备更多的ｕｓｂ数据缓存空间。 ｐｕｃ３０３０ａ具有可灵活设置的中断控制器，每个ｇｐｉｏ都可以被设置成ｆｉｑ或ｉｒｑ中断，每个ｇｐｉｏ的中断触发方式都可以设置成高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发等四种触发方式，使得指轮盘、红外接收器、键盘扫描等低速信号的处理完全可以处于背景程序中运行，不需要一直占用ｃｐｕ时间进行扫描检测。 另外，ｐｕｃ３０３０ａ还有ｉ2ｃ主／从接口，６６个ｇｐｉｏ，５个同步串行口，主模式最高２４ｍ位速率，从模式最高１６ｍ位速率，支持ｓｐｉ、ｉ2ｓ，多个同步串行口使得ｐｕｃ３０３０ａ 特别适用于多通道ｕｓｂ音频产品、ｌｅｄ多屏显示系统、多通道数据采集与控制系统。ｐｕｃ３０３０ａ的２个全功能串行口支持高速红外数据传输（ｉｒｄａ）。它还有３个３２位定时／计数器，内部看门狗定时器，ｒｔｃ实时时钟带日历和报警功能 （ｂｇａ８１封装芯片无此功能）。 ｐｕｃ３０３０ａ具有ｊｔａｇ调试接口，支持ｍｕｌｔｉ－ｉｃｅ、ｔｒａｃｅ３２和ｊｅｅｎｉ等ｊｔａｇ调试开发工具和ａｄｓ、ｓｄｔ２．５等开发软件，提供了良好的开发环境。 由于ｐｕｃ３０３０ａ具有上述优异性能，在许多应用领域甚至比采用５１系列芯片更具有成本优势。这是因为：对于一般的应用，如果采用５１芯片，通常需要扩展１片ｓｒａｍ芯片、１片ｒｔｃ芯片、１片ｆｌａｓｈ芯片、２片８２５５ ｉ／ｏ扩展电路、１片ｕｓｂ控制芯片、１片看门狗电路；除了运算处理速度远低于ｐｕｃ３０３０ａ芯片外，采用５１方案的成本远高于ｐｕｃ３０３０ａ；由于布线多、ｐｃｂ板面积大等问题，使得采用５１方案的电路可靠性远低于采用ｐｕｃ３０３０ａ的单芯片方案。 ｐｕｃ３０３０ａ目前提供ｐｑｆｐ１００和ｌｆｂｇａ８１两种封装形式。ｐｑｆｐ１００的封装尺寸为２３．２ｍｍ×１７．２ｍｍ，ｌｆｂｇａ８１的封装尺寸为９ｍｍ×９ｍｍ。后者缺少ｒｔｃ功能，比前者的ｇｐｉｏ少，适合于ｐｃｂ面积特别小的场合。 ２ ｐｕｃ３０３０ａ具有竞争力的应用领域 ２．１ 便携式带ｕ盘功能的ｍｐ３播放器 由于ｐｕｃ３０３０ａ支持ｎ
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