Cyclone V SoC FPGA硬核处理器系统简介

2012-09-05 23:08:23 来源:本站原创

SoC FPGA使用宽带互联干线链接,在FPGA架构中集成了基于ARM的硬核处理器系统(HPS),包括处理器、外设和存储器接口。Cyclone V SoC FPGA在一个基于ARM的用户可定制芯片系统(SoC)中集成了分立处理器、FPGA和数字信号处理(DSP)功能,帮助您降低了系统功耗、系统成本,减小了电路板面积,提高了系统性能。SoC FPGA同时实现了硬核知识产权(IP)的性能和低功耗特性以及可编程逻辑的灵活性。

结构图

HPS 特性

(1)800-MHz,双核ARM® Cortex™-A9 MPCore™处理器

(2)每个处理器内核包括:

32 KB的L1指令高速缓存,32 KB的L1数据高速缓存

单精度和双精度浮点单元以及NEONTM媒体引擎

CoreSightTM调试和跟踪技术

(3)512 KB的共享L2高速缓存

(4)64 KB的Scratch RAM

(5)多端口SDRAM控制器,支持DDR2、DDR3、LPDDR1和LPDDR2

(6)8通道直接存储器访问(DMA)控制器

(7)QSPI闪存控制器

(8)NAND闪存控制器,支持DMA

(9)SD/SDIO/MMC控制器,支持DMA

(10)2x 10/100/1000以太网介质访问控制器(MAC),支持DMA

(11)2x USB On-The-Go (OTG)控制器,支持DMA

(12)2x I2C控制器

(13)2x UART

(14)2x串行外设接口(SPI)

(15)134个通用I/O (GPIO)

(16)7x通用定时器

(17)4x看门狗定时器

宽带HPS至FPGA互联干线链接

虽然HPS和FPGA能够独立工作,但是,它们通过高性能ARM AMBA? AXITM总线桥接宽带系统互联紧密链接。FPGA架构中的IP总线主机能够通过FPGA至HPS互联访问HPS总线从机。相似的,HPS总线主机能够通过HPS至FPGA桥接访问FPGA架构中的总线从机。所有桥接兼容AMBA AXI-3,支持同时读写操作。6个FPGA主机可以和处理器共享HPS SDRAM控制器。此外,在程序的控制下,通过专用32位配置端口,处理器可以用于配置FPGA架构。

(1)HPS至FPGA:可配置32位、64位、128位AMBA AXI接口

(2)FPGA至HPS:可配置32位、64位、128位AMBA AXI接口

(3)FPGA至HPS SDRAM控制器:6个主机(命令端口),4x 64位读数据端口和4x 64位写数据端口

(4)32位FPGA配置管理器

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