. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Jádro Freescale ColdFire pro FPGA
19. listopadu 2009 - 9:14 | Pandatron | Jádro Freescale ColdFire pro FPGA | Komentářů: 1  

Jádro Freescale ColdFire pro FPGA

Volně dostupné, ale i licencované návrhy jádra procesorů firmy Freescale umožní jejich implementaci a rozšíření na obvodech hradlových polí FPGA.

Ruku v ruce s rostoucím stupněm integrace a konfiguračními možnostmi obvodů FPGA, jsou tyto obvody aplikovány ve stále složitějších elektronických systémech pro sběr, vyhodnocení a zpracování dat. Jedním ze způsobů využití vysokého potenciálu obvodů hradlových polí je integrace jádra mikrokontrolérů a jader výkonových procesorů. Obecně je tímto krokem umožněno dosažení nejen značného výkonu, ale i vysokého stupně volnosti a možnosti přizpůsobení obvodu konkrétní aplikaci. U nás nejčastěji používaným "softwarovým" procesorem je MicroBlaze pro obvody Xilinx FPGA.


Obr. 1: Blokové schéma MicroBlaze Core

Firma Freescale, světový producent polovodičových řešení pro širokou oblast použití, nabízí pro své významné zákazníky i svá vlastní řešení softwarových procesorů pro obvody FPGA. Cílem tohoto kroku je snížit náklady spojené s vývojem koncových aplikací formou SoC jejich zákazníky. Pod patřičnou licencí je jim k dispozici návrh PowerPC 440/405 pro hradlová pole Xilinx. Kromě toho Freescale nabízí své jádro ColdFire V1 soft-core (CFV1CORE_ALTERA) pro obvody Altera Cyclone-III FPGA založené na IPextreme a to zcela zdarma a bez dalších licenčních poplatků. Bezlicenční ColdFire procesor na levných (3,5 až 4 USD) a nízkopříkonových obvodech Cyclone III FPGA tak výrobcům umožňuje zvolit ideální řešení jak pro prototypové kusy, tak i sériovou výrobu. Navíc je možné zaměřit se i na nově vytvořený SoC ColdFire ASIC mikrokontrolér.

K dispozici jsou dále plně modifikovatelné RTL zdrojové kódy V1 ColdFire Core a to za 10 000 USD za licenci a poté 0,02 USD za každý takto vyrobený procesor. Pokud máte zájem o moderní ColdFire V2, je stejně tak možné zakoupit licenci od IPextreme.


Obr. 2: Blokové schéma V1 ColdFire Core

Základní funkce ColdFire V1:
Křemíkově nenáročné jádro V1 ColdFire core je ideální pro tzv. entry-level 32-bitové aplikace. Je určeno pro návrh rozšířených systémů vedoucích k celkové úspoře elektrické energie a zároveň zde poskytuje více než desetkrát vyšší výkon v porovnání s klasickým 8-bitovým mikrokontrolérem. ColdFire V1 sdílí své periferní bloky s rodinou S08 a BDM rozhraním. Výsledkem je pinově kompatibilní obvod s mikrokontrolérem S08 avšak s 32-bitovým výkonem.

CFV1CORE_ALTERA je jádro téměř shodné s ColdFire V1, pracující v obvodech MCF51QExx Freescale, ale je dostupné jako Altera SOPC Builder připravený pro použití v obvodech Altera Cyclone III FPGA (3C25). Hlavní rozdíl je v přizpůsobené sběrnici pro systém Altera Avalon rozhraní. Nicméně v samotném jádru nebyly provedeny žádné změny týkající se použité architektury ani instrukčního setu, který je tak plně kompatibilní s existujícími zařízeními. Již existující zázemí pro ColdFire V1 může tak být znovu použito v nových systémech a to co se týká překladače jazyka C, BDM debuggeru, IDE, RTOS ale i stávajících systémových knihoven.

Device EP3C5 EP3C10 EP3C16 EP3C25 EP3C40 EP3C55 EP3C80 EP3C120
Logic Elements 5,136 10,320 15,408 24,624 39,600 55,856 81,264 119,088
M9K Embedded Memory Blocks 46 46 56 66 126 260 305 432
Total RAM (Kbits) 414 414 504 594 1,134 2,340 2,745 3,888
Embedded
18-bit x 18-bit Multipliers
23 23 56 66 126 156 244 288
PLLs 2 2 4 4 4 4 4 4
Maximum User I/O Pins 182 182 346 215 535 377 429 531
Differential Channels 70 70 140 83 227 163 181 233
Tab. 1: Přehled obvodů rodiny Cyclone III

CFV1CORE_ALTERA je plně kompatibilní se SOPC Builderem Altera Quartus II a dalšími nástroji. To znamená, že vývojář může snadno a rychle vytvořit zařízení s CFV1CORE_ALTERA ale i zvolenými rozšiřujícími bloky v FPGA například pro práci s rozhraním ethernet.

Základní výhody a hlavní přednosti CFV1CORE_ALTERA:

  • 32-bitové jádro procesoru využívající 24-bitovou adresovou sběrnici (horních osm bitů na 32-bitové sběrnici Avalon je stále 0x00)
  • Společná instrukční a datová sběrnice
  • Volitelná šířka RISC instrukcí mezi 16-, 32- a 48 bity
  • Paralelní zpracování pomocí pipelines
  • ColdFire Instruction Set architektura Rev C (ISA_C)
  • Standardní ColdFire programový model s 16 pracovními 32-bitovými registry
  • Zjednodušený programovací model podporující Supervisor Stack Ppointer, Vector Base Register a CPU Configuration Register
  • Programovatelná reakce při detekci nepovolených kódů a neexistujících adres
  • ColdFire Debug B+ funkce mapovány do jednopinového rozhraní
  • Real time debug (RTD) s podporou 6 bodů hardwarového přerušení a volbou jedná ze dvou úrovní spouštění s programovou reakcí


Obr. 3: Implementace CFV1CORE_ALTERA na obvodech Altera Cyclone III

Technická specifikace:

  • Určen pro obvody Altera Cyclone III FPGA (od 3C25)
  • Velikost jádra cca. 6000 LEs
  • Pracovní frekvence: 80 MHz typ.

Více informací o jádrech procesorů Freescale integrovaných do hradlových polí FPGA a systémů CFV1CORE_ALTERA naleznete na následujících odkazech.

Odkazy & Download:
Domovská stránka Freescale semiconductor
Domovská stránka ALTERA
Domovská stránka IPextreme


MicroBlaze Soft Processor Core
Freescale’s V1 ColdFire® offering for Altera Cyclone III FPGA
V1 ColdFire® Core Architecture
V1 ColdFire® White Paper
IPextreme: Freescale V1 ColdFire Processor Core
ALTERA: Freescale V1 ColdFire Processor







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (1):

Zobrazit starší 30 dnů (1)...

host
1. Dne 19. 11. 2009 v 14:31 zaslal host
MicroBlaze
Stejně je lepší ten MicroBlaze, který je dostupný v různých obměnách a licencích


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
WIZ110SR - RS232
Převodník TCP/IP <-> RS232 s konektory RJ45 i D-Sub
Skladem od 730 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007