powerpc,powerpc是什么意思
motorola公司将powerpc内核设计到soc芯片之中,形成了power quicc(quad integrated communications controller), power quicc ii和power quicc iii家族的数十种型号的嵌入式通信处理器。powerpc是一种risc(reduced instruction set computer)多发射体系结构,精简指令集计算机risc是相对于复杂指令集计算机cisc(complex instruction set computer)来说的,risc只保留了数量很少的指令,cpu的逻辑线路设计为这些指令进行了优化,而cisc技术的cpu是通过微代码去执行大量功能各异的指令。多发射体系结构意为一个周期内可执行多条指令。
motorola的powerpc系列微处理器
motorola的基于powerpc体系结构的嵌入式处理器芯片有mpc505、821、850、860、8240、8245、8260、8560等近几十种产品,其中mpc860是power quicc系列的典型产品,mpc8260是power quicc ii系列的典型产品,mpc8560是power quicc iii系列的典型产品。
power quicc系列处理器
power quicc系列微处理器一般有三个功能模块组成,嵌入式powerpc核(empcc), 系统接口单元(siu)以及通信处理器(cpm)模块,这三个模块内部总线都是32位,power quicc的结构框图如图所示。
嵌入式powerpc核由嵌入式powerpc核心、指令和数据缓存(cache)及其各自的存储器管理单元(mmu)组成,从功能上power pc核可分为两个功能模块:整数模块和加载/存储模块。整数和加载/存储操作均由具有32位内部数据通道,支持32位整数操作及算术操作的硬件直接执行。powerpc核中的整数模块使用32 x 32 bit定点通用寄存器,每时钟周期可以执行一条整数处理指令。整数模块中的单元仅在数据队列中的有效数据被传输时才被占用,这样使得powerpc核一直处于低功耗工作模式。
系统接口单元siu的功能是提供内部总线和外部总线的接口,该接口单元具有32位微处理器的几乎所有的通用接口特性,尽管power pc核内部总线为32位,但通过siu可以将外部总线宽度动态地配置成8、16或32位,以兼容数据总线宽度为8、 16或32位的外设或存储器。
siu单元中的存储器控制器支持最多与高达8组存储器的无缝连接,每组的容量从32k字节到256m字节可变,数据总线宽度可由4个独立的使能信号控制为8bits, 16bits或32bits。支持的存储器类型包括sram、ssram、epom、flash rom、dram, sdram等。存储器控制器为每一组存储器分别提供了可选的0到15个的等待状态以适应不同速度的存储器。siu也支持其它需要双时钟访问的外部sram 和用突发方式访问的外部设备。siu单元还提供其它几种功能:总线监视、假中断监视、软件看门狗、定时中断、复位控制、不占用内部开销的片内总线仲裁、jtag1149.1测试口等。
power quicc中除集成了powerpc核,还集成了一个32位的risc内核。power pc核主要执行高层代码,而risc则处理实际通信的低层通信功能,两个处理器内核通过高达8k字节的内部双口ram相互配合,共同完成mpc854强大的通行控制和处理功能。cpm以risc控制器为核心构成,除包括一个risc控制器外,还包括七个串行dma(sdma)通道、两个串行通信控制器(scc)、一个通用串行总线通道(usb)、两个串行管理控制器(smc)、一个i2c接口和一个串行外围电路(spi),可以通过灵活的编程方式实现对ethemet、usb、t1/e1,atm等的支持以及对uart, hdlc等多种通信协议的支持。
power quicc ii系列微处理器
power quiccii 完全可以看作是power quicc的第二代,在灵活性、扩展能力、集成度等方面提供了更高的性能。power quicc 11同样由嵌入式的powerpc核和通信处理模块cpm两部分集成而来。这种双处理器器的结构由于cpm承接了嵌入式power pc核的外围接口任务,所以较传统结构更加省电。cpm交替支持三个快速串行通信控制器(fcc),二个多通道控制器(mcc),四个串行通信控制器(scc),二个串行管理控制器(smc),一个串行外围接口电路(spi)和一个12c接口。嵌入式的power pc核和通信处理模块(cpm)的融和,以及power quiccii的其他功能、性能缩短了技术人员在网络和通信产品方面的开发周期。
power quicciii系列处理器
同power quiccii相比,power quicciii集成度更高、功能更强大、具有更好的性能提升机制。power quicciii中的cpm较power quiccii产品200mhz的cpm的运行速度提升了66%,达到333mhz,同时保持了与早期产品的向后兼容性。这使得客户能够最大范围的延续其现有的软件投入、简化未来的系统升级、又极大的节省开发周期。power quicciii通过微代码具有的可扩展性和增加客户定制功能的特性,能够使客户针对不同应用领域开发出各具特色的产品。这种从power quicc ii开始就有的微代码复用功能,已经成为简化和降低升级成本的主要设计考虑。
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