Подприборами класса «система-на-кристалле», в общем случае, подразумеваютсяприборы на едином кристалле которых интегрированы процессор (процессоры, в томчисле специализированные), некоторый объем памяти, ряд периферийных устройств иинтерфейсов — т.е. максимум того, что необходимо для решения задач, поставленныхперед системой. Фирмой ARM, кроме уже упоминавшихся ядер семейств ARM7 иARM7TDMI и ряда семейств, которые будут рассматриваться ниже, разработан набормакроячеек периферийных компонентов, которые фирма на основе лицензионныхсоглашений предоставляет заказчикам. Периферийные компоненты фирмы ARM, библиотекакоторых получила наименование PrimeCell, представляют собой готовые кприменению отработанные программные макроячейки, при разработке которыхобращалось внимание на возможность многократного их использования, и применяяPrimeCell периферию разработчик существенно экономит время и стоимостьразработки за счет концентрации усилий на создании именно системы на кристалле,а не на разработке сначала необходимой периферии и лишь затем системы. Внастоящее время в библиотеку входят: UART, контроллеры SDRAM, синхронныепоследовательные интерфейсы, часы реального времени, аудио кодеки, средства I/Oобщего назначения, интерфейсы смарт карт, контроллеры цветных LCD. Ведутсяработы по дальнейшему расширению библиотеки.
Производительностьприборов класса «система-на-кристалле» в значительной мере зависит отэффективности взаимодействия всех встроенных компонентов и от эффективности ихвзаимодействия с внешним, относительно прибора, миром. В первую очередь этосвязано с различием в быстродействии встроенных компонентов, в особенностяхорганизации интерфейсов.
Прирассмотрении макроядер ARM710T, ARM720T и ARM740T была упомянута шина AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture) — шина разработанная фирмой ARM дляорганизации эффективного взаимодействия компонентов приборов, построенных набазе ядер фирмы. Шина AMBA — стандартная встроенная ASIC шина обеспечивающаябыстрое модульное проектирование систем при упрощении многократногоиспользования схемотехники и тестов. ARM также обеспечивает возможностьиспользования библиотеки PrimeCell периферии, которая соответствует AMBAстандарту и обеспечивают простую разработку ASIC и ASSP. При использовании AMBAс синтезируемыми версиями периферийных устройств, аппаратные средства системы ипрограммное обеспечение могут быть разработаны на начальном этапепроектирования и, следовательно, может быть снижен риск ошибок проектированияконечной системы.
Блок-схемашины AMBA в прибора типа персонального информационного устройства (PDA), реализованногона основе ядра ARM, макроячеек библиотеки PrimeCell и шины AMBA, представлен наРис. 1.
/>
Рис.1. Пример прибора класса «система-на-кристалле», использующего шинуAMBA
Типоваяшина AMBA содержит системную шину (в данном случае AHB) и шину периферии (APB).
Системнаяшина соединяет встраиваемые процессоры, такие как ARM ядра, свысокопроизводительной периферией, контроллерами DMA, встроенными памятью иинтерфейсами. Это высокоскоростная, с широкой полосой пропускания шина, поддерживающая,для обеспечения максимальной производительности, управление c большимколичеством ведущих устройств (Multi-master bus management).
Шинапериферии — работает с упрощенным протоколом и разработана для организацииинтерфейса с периферийными устройствами общего назначения или дополнительнымипериферийными устройствами. С cистемной шиной она соединяется через мост(bridge), способствующий снижению потребления системы.
Вспецификации шины AMBA определена методология тестирования, обеспечивающаябыстрое тестирование модулей и кэш.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.gaw.ru/