OMAPL138B-EP中文资料增强型产品低功耗 C674x 浮点 DSP + ARM9 处理器 - 345MHz数据手册TI规格书

描述 Description

OMAPL138B C6-Integra™ DSP+ARM® 处理器是一款低功耗应用处理器，此处理器基于一个 ARM926EJ-S™ 和一个 C674x DSP 内核。 它消耗的功率大大低于 TMS320C6000™ 平台的其它 DSP 产品。 此器件使得原始设备制造商 (OEM) 和原始设计制造商 (ODM) 通过完全集成的混合处理器解决方案将特有稳健耐用操作系统支持、丰富用户界面以及高处理性能使用寿命的器件快速投放市场。 该器件的双核架构兼具 DSP 和精简指令集计算机 (RISC) 技术的优点， 采用了一个高性能 TMS320C674x DSP 内核及一个 ARM926EJ-S 内核。 ARM926EJ-S 是 32 位 RISC 处理器内核，可执行 32 位或 16 位指令和处理 32 位，16 位或 8 位数据。 该内核采用流水线结构，因此处理器和存储器系统的所有部件能够连续运作。 ARM 内核具有一个协处理器 15 (CP15)，保护模块和具有表格后援缓冲器的数据和程序内存管理单元 (MMU)。 它具有分离的 16K 字节指令高速缓存和 16K 字节数据高速缓存。 这两种高速缓存均与虚拟索引虚拟标签 (VIVT) 四路关联。 另外，ARM 内核还具有一个 8KB RAM （矢量表） 和 64KB ROM。 此器件的 DSP 内核使用 2 级基于高速缓存的架构。 1 级程序高速缓存 (L1P) 是 32kB 直接映射高速缓存，而 1 级数据高速缓存 (L1D) 则为 32kB 两路组相关联高速缓存。 2 级程序高速缓存 (L2P) 包含一个 256KB 的内存空间，为程序空间和数据空间所共用。 L2 内存可被配置为映射内存、高速缓存或这两者的组合。 虽然 DSP L2 可由 ARM 或系统中的其他主机进行存取，但另外还提供了供其他主机使用的 128kB RAM 共享内存，而不会影响 DSP 的性能。对于安全功能启用的器件，TI 的基本安全启动使用户能够保护自主知识产权并防止外部实体改变用户开发的算法。 通过从基于硬件的“可信根”启动，安全启动流程确保了一个用于代码执行的已知正常启动点。 在缺省情况下，JTAG 端口被锁住以防止仿真和调试攻击；但在应用开发的安全启动过程中，此端口能够被启用。 启动模块本身是加密的同时存放在诸如闪存或者 EEPROM 的外部非易失性存储器中，在安全启动期间对启动模块进行解密和认证。 这样保护了用户的 IP 并使他们能够安全地建立系统并使用已知的，可信的代码开始器件操作。 基本安全启动使用 SHA-1 或者 SHA-256，和 AES-128 来进行启动镜像确认。 它还使用 AES-128 来进行启动镜像加密。 此安全启动流程采用多层加密方案，此方案不仅保护启动过程而且提供安全升级启动的功能和应用软件代码。 使用 1 个 NIST-800-22 认证的随机数生成器生成一个只有此器件知道的 128 位器件专用密钥来保护用户密钥。 当需要更新时，用户使用其密钥创建一个全新的加密镜像。 然后通过一个诸如以太网的外部接口此器件能够采集此镜像，并且覆盖现有代码。 要了解所支持的安全特性或者 TI 的基本安全启动，请参考 (SPRUGQ9)。 外设集包括：1 个具有管理数据输入/输出 (MDIO) 模块的 10/100Mb/s 以太网 MAC(EMAC)；1 个 USB2.0 OTG 接口；1 个 USB1.1 OHCI 接口；2 个内部集成电路 (I2C) 总线接口；1 个含 16 个串化器和 FIFO 缓冲器的多通道音频串行接口 (McASP)；2 个具有多芯片选择功能的 SPI 接口；4 个可配置 64 位通用定时器（其中一个定时器可配置成看门狗）；一个可配置 16 位主机端口接口 (HPI)；多达 16 引脚 9 通道的具有可编程中断/事件生成模式的通用输入/输出 (GPIO)，与其它外设复用；3 个UART 接口（每个接口含 RTS 和 CTS）；2 个增强型高分辨率脉宽调制器 (eHRPWM) 外设；3 个 32 位增强型捕捉 (eCAP) 模块外设，这些外设可被配置为 3 个捕捉输入或者 3 个辅助脉宽调制器 (APWM) 输出；和 2 个外部存储器接口：1 个用于慢速存储器或者外设的异步和 SDRAM 外部存储器接口 (EMIFA)，和一个更高速的 DDR2 / 移动 DDR 控制器。 以太网媒体存取控制器 (EMAC) 在设备和网络之间提供了一个高效接口。 EMAC 支持 10Base-T 和 100Base-TX，即半双工或全双工模式中的 10M 比特/秒 (Mbps) 和 100Mbps。 此外，还为 PHY 配置提供了一个管理数据输入/输出 (MDIO) 接口。 EMAC 支持 MII 和 RMII 接口： SATA 控制器提供了一个至海量数据存储设备的高速接口。 SATA 控制器支持 SATA I (1.5Gbps) 和 SATA II (3.0Gbps)。 通用并行端口 (uPP) 提供了一个至多种类型的数据转换器，现场可编程门阵列 (FPGA) 或其他并行器件的高速接口。 UPP 在两个通道上均支持 8 位至 16 位的可编程数据宽度。 单倍数据速率和双倍数据速率以及 START，ENABLE 和 WAIT 信号均得到支持，旨在提供对各种数据转换器的控制。 该器件包括一个视频端口接口 (VPIF)，从而提供了一种灵活的视频输入/输出端口。 丰富的外设集提供了控制外围设备以及与外部处理器进行通信的能力。 如需了解每种外设的详细信息，请查阅本文件后面的有关章节以及相关联的外设参考指南。此器件包含用于 ARM 和 DSP 的完整开发工具集。 这些开发工具包括 C 语言编译器，用于简化程序设计和调度的 DSP 汇编优化器以及旨在将可视性引入源代码执行的 Windows™ 调试程序界面。

特性 Features

• 重点内容
• 345MHz ARM926EJ-S™ 精简指令集 (RISC) 微处理器单元 (MPU)
• 支持 TI 的基本安全启动
• 串行高级技术附件 (ATA)(SATA) 控制器
• 2 个多媒体卡 (MMC) / 安全数字 (SD) 卡接口
• 视频端口接口 (VPIF)
• 可编程实时单元子系统
• 具有集成物理层 (PHY) 的 USB 1.1 开放式主机控制器接口 (OHCI)（主机）
• 2 个 多通道缓冲串行端口
• 双核 SoC
• 345MHz C674x 定点/浮点 VLIW DSP
• ARM926EJ-S 内核
• DSP 指令扩展
• ARM® Jazelle® 技术
• ARM9 内存架构
• 16K 字节数据高速缓存
• 64K 字节 ROM
• C674x™ 指令集特性
• 高达 3648/2746 C674x 每秒百万条指令 (MIPS) / 每秒百万个浮点运算 (MFLOPS)
• 8 位溢出保护
• 正常化、饱和、位计数
• C674x 2 级高速缓存存储器架构
• 32K 字节 L1D 数据 RAM / 高速缓存
• 灵活 RAM / 高速缓存分区（L1 和 L2）
• 增强型直接内存访问控制器 3 (EDMA3)：
• 3 个传输控制器
• 16 个快速 DMA 通道
• TMS320C674x 浮点 VLIW DSP 内核
• 64 个通用寄存器（32 位）
• 支持 32 位整数，SP（IEEE 单精度 / 32 位）和 DP（IEEE 双精度 / 64 位）浮点
• 每周期支持高达 2 个浮点（SP 或者 DP）倒数逼近 (RCPxP) 和平方根倒数逼近 (RSQRxP) 运算
• 2 个乘法功能单元
• 每时钟 2 SP x SP → SP
• 每 3 个时钟 2 SP x DP → DP
• 定点乘法每时钟周期支持 2 个 32 x 32 位乘法，4 个 16 x 16 位乘法，或者 8 个 8 x 8 位乘法，和复杂乘法
• 指令压缩减少代码尺寸
• 模块环路运行的硬件支持
• 对于错误检测和程序重定向的额外支持
• 软件支持
• 芯片支持库和 DSP 库
• 128k 字节 RAM 共享内存
• 2 个外部存储器接口：
• NOR（8/16 位宽数据）
• 具有 128MB 地址空间的 16 位 SDRAM
• DDR2 / 移动 DDR 内存控制器
• 具有 256MB 地址空间的 16 位 mDDR SDRAM
• 3 个可配置 16550 字节 UART 模块：
• 16 字节先进先出 (FIFO)
• LCD 控制器
• 两个多媒体卡 (MMC) / 安全数字 (SD) 卡接口和安全数据 I/O (SDIO) 接口
• 一个具有针对高带宽的 16 位宽多路复用地址/数据总线的主机端口接口 (HPI)
• 2 个独立可编程实时单元 (PRU) 内核
• 每内核 4K 字节指令 RAM
• 为了省电，可通过软件将 PRU 子系统 (PRUSS) 关闭
• 标准电源管理机制
• 在一个单一电源和睡眠控制器 (PSC) 时钟选通域下的整个子系统
• 专用中断控制器
• 具有集成型 PHY 的USB 1.1 OHCI （主机） (USB1)
• USB 2.0 高速/全速客户端
• 端点 0（控制）
• 1 个多通道音频串行端口：
• 支持时分复用 (TDM)，I2S，和相似格式
• 用于发射和接收的 FIFO 缓冲器
• 2 个多通道缓冲串行端口：
• AC97 音频编解码器接口
• 128 通道 TDM
• 10/100Mb/s 以太网 MAC (EMAC)：
• MII 媒介独立接口
• 管理数据 I/O (MDIO) 模块
• 视频端口接口 (VPIF)：
• 2 个 8 位 SD (BT.656)，单一 16 位视频显示通道
• 通用并行端口 (uPP)：
• 2 个通道中的每一个通道的数据宽度为 8 位至 16 位（含 8 位和 16 位）
• 支持含 START，ENABLE 和 WAIT（开始、使能和等待）控制的多重接口
• 串行 ATA(SATA) 控制器：
• 支持所有 SATA 电源管理特性
• 支持端口复用器和基于命令的开关
• 含 32KHz 振荡器的实时时钟 晶体振荡器不能在超过 105°C 的环境中运行。 和独立的电源轨
• 1 个 64 位通用/看门狗定时器 （可被配置为 2 个 32 位通用定时器）
• 含周期和频率控制的专用 16 位时基计数器
• 死区生成
• 触发区输入
• 3 个 32 位增强型捕捉模块 (eCAP)：
• 多达 4 个事件时间戳的单脉冲捕捉
• 361 焊球 SnPb 塑料球状引脚栅格阵列 (PBGA) 封装 [GWT 后缀]，0.80mm 焊球间距
• 受控基线
• 一个制造场所
• 延长的产品生命周期
• 产品可追溯性