ATMEL全新 ARM9 微控制器大幅增加內部資料頻寬
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2007-02-06 00:00
前言:
愛特梅爾公司 (Atmel® Corporation) 為其SAM9 系列產品增添新成員:AT91SAM9263。該器件內嵌了一個性能達200 MIPS的 ARM926EJ-STM 微控制器,解決了傳統ARM9微控制器在資料密集的繪圖介面應用 (如聯網式醫療監控設備和GPS導航系統)中所遇到的瓶頸問題。AT91SAM9263具有27個DMA通道,包括愛特梅爾的18 通道周邊DMA控制器 (PDC);一個9層的匯流排陣列;以及兩個用於數據和指令緊密耦合記憶體 (data- 及 instruction-tightly-coupled-memory, TCM) 的附加匯流排,以提升CPU 性能及提供高達41.6 Gbps 的片上數據傳輸率。此外,該器件還設有兩個外部匯流排介面 (EBI),能支援千百萬位元組(gigabyte)以上的外部記憶體。
人機介面
片上人機介面周邊包括了一個相機介面、TFT/STN LCD控制器、一個6通道音頻前端介面 (AC97)、I2S、以及一個2D繪圖輔助運算器。該處理器可以減輕 CPU 的資料區塊傳輸、多邊形填充和剪輯工作的負擔。
聯網和通訊功能
聯網周邊包括了一個12 Mbps 的USB控制器、一個10/100 乙太網路媒體存取控制器 (MAC) 和一個1 Mbps控制器區域網路 (CAN)。此外,該產品還有四個通用同步/非同步收發器 (USART)、兩個50 Mbps 串列周邊介面(SPI)、CompactFlash®、 SDIO (MCI),以及一個雙線介面 (TWI),可用來連接外部的有線和無線通信模組,例如GPRS數據機和Wi-Fi® 設備。
周邊DMA控制器分擔CPU 在周邊與記憶體之間的數據傳輸工作
傳統的ARM9處理器採用載入/存儲指令的方式,這至少需要80個CPU週期才能在記憶體和周邊之間傳輸一個位元組的資料。當這些處理器以 200 MHz 的頻率運行,而匯流排頻率為 100 MHz時,即使在記憶體管理單元和指令/資料緩存控制器均啟動的狀態下,它們一般在約 20 Mbps 時即已達到其功能的極限。
愛特梅爾的 AT91SAM9263 整合了18個簡單、矽高效 (silicon-efficient)、單一週期的周邊DMA控制器(PDC)、五個 DMA 控制器 (具有支援 USB 主機的脈衝模式(burst mode))、乙太網路 MAC、相機介面、LCD 控制器、2D 繪圖控制器,以及一個記憶體到記憶體的 DMA 控制器 (支援脈衝模式、分散或集中(scatter-gather)和鏈結串列(linked list))。DMA 控制器完全消除了外部串列介面和記憶體之間的數據傳輸負擔。當傳輸速度為 20 Mbps 時,愛特梅爾 的 SAM9263 仍然有 88% 的 MIPS 性能可用來執行各種應用。
11層匯流排和96KB 的片上SRAM 解決了頻寬的瓶頸
愛特梅爾在 AT92SAM9263 配置了11個匯流排和96KB的片上便箋式(scratchpad) SRAM。該 SRAM 的部分可配置成資料和指令的緊密耦合記憶體 (TCM)。這些匯流排可提供多個並行片上資料傳輸通道,以及總計達 41.6 Gbps的片上頻寬。
雙外部匯流排介面讓 ARM9 CPU 和繪圖處理器可同時、並行運作
AT91SAM9263具有兩個雙外部匯流排介面 (EBI),一個用於系統記憶體;另一個則當作人機介面。第二個 EBI 使 LCD 控制器和 CPU 不需要共用記憶體,並使CPU 的可用 MIPS 性能提高20% 到40%。
價格和供貨
AT91SAM9263 採用324球的BGA 封裝出貨。大宗訂購10萬顆時,每顆的單價將低於10美元。