面向交互式終端和控制應用的嵌入式處理器

以信息化為代表的互聯網嵌入式產品，不僅為嵌入式市場展現了美好前景，注入了新的生命，同時也對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，特別是軟件開發(fā)提出新的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)主要包括：支持日趨增長的功能密度、靈活的網絡聯接、輕便的移動應用和多媒體信息處理。 嵌入式處理器的三大發(fā)展趨勢 1. 支持聯網功能 　　為滿足嵌入式應用的上網需求，嵌入式處理器要求配備一種或多種標準的網絡通信接口。針對外部聯網需求，具有通信接口的嵌入設備還相應地需要tcp/ip協(xié)議軟件支持。針對家用電器的互聯如防盜報警、燈光能源控制、影視設備和信息終端的信息交換)以及實驗現場儀器的協(xié)調工作等需求，新一代嵌入式設備還需具備ieee1394、usb、can、藍牙或irda通信接口，并需要的通信組網協(xié)議軟件和物理層驅動軟件。 2. 滿足小型電子設備對小尺寸、低功耗和低成本的要求 　　為滿足小型電子設備對小尺寸、微功耗和低成本的要求，嵌入式產品設計工程師必須降低處理器的性能，限制內存容量并復用接口芯片。因此，嵌入式處理器必須提供多種芯片電源管理模式來實現低功耗，并提高芯片管腳的功能復用率。 3. 提供精巧的多媒體人機界面 　　嵌入式設備被廣大用戶接受的一個重要因素是它們具有友好的人機交互界面。人們與信息終端的交互采用以圖像用戶接口(gui)屏幕為中心的多媒體界面。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得初步成效。目前一些先進的pda在顯示屏幕上已實現漢字寫入、短消息語音發(fā)布，但離掌式語言同聲翻譯還有很大距離。 sep4020嵌入式微處理器 　　南京博芯電子技術有限公司最近推出的東芯iv+ sep4020嵌入式微處理器，面向交互式終端和控制應用，集成了lcd控制器、mac接口、emi接口、dma控制器、多通道定時器等，可簡化硬件和軟件設計并提供豐富的接口。 　　sep4020采用0.18um cmos工藝設計，集成了asix內核(32位risc內核，兼容arm720t，帶8kb指令數據緩存和全功能mmu)，采用馮諾依曼結構。 　　sep4020芯片具有的功能和特性包括：1. 8/16位sram/nor閃存接口和16位sdram接口；2. 硬件nand閃存控制器，支持nand閃存自啟動；3. 10m/100m自適應以太網mac，支持rmii接口；4. 64kb高速片上sram；5. 支持全速11mbps的usb1.1設備；6. 支持i2s音頻接口；7. 支持mmc/sd卡；8. 支持lcd控制器，支持640×480×16位tft彩屏和stn黑白、灰度屏；9. 支持實時時鐘，支持日歷功能/看門狗，支持后備電池；10. 10通道定時器，支持捕獲、外部時鐘驅動和match out；11. 4通道pwm，支持高速gpio；12. 4通道uart，均支持紅外；13. 2通道ssi，支持spi和microwire協(xié)議；14. 2通道smartcard接口，兼容iso7816協(xié)議；15. 支持最多97個gpio，14個外部中斷；16. 6通道dma控制器支持外部dma傳輸和鏈表傳輸；17. 片上dpll，支持多種功耗模式，包括空閑模式、慢模式、正常模式、睡眠模式。 sep4020嵌入式微處理器設計概述 　　sep4020面向交互式終端類應用和控制類的應用。交互式終端是一種以信息交流為主要目的,為個性化用戶提供信息處理、存儲和查詢等功能的嵌入式設備。與個人電腦機相比,交互式終端結構簡單、功能專一、操作簡單。目前的信息交互終端主要應用于銀行、移動通信和視頻會議等領域，它們要求芯片具備成本低、能提供強大的交互界面和快捷的通訊方式等特點。sep4020集成了lcdc控制器模塊，該控制器模塊支持1bpp黑白、2bppstn灰度、4bppstn灰度、16bpp tft彩色顯示，支持的最大分辨率高達800×600。用戶只需要按照液晶屏的設計規(guī)范來完成硬件設計，不需要額外芯片來支持tft液晶屏。 　　sep4020內嵌了10m/100m以太網mac，支持設備與網絡的互聯。用戶只需外接phy芯片即可完成以太網接口功能的設計，免去了繁瑣的mac芯片選型和設計的過程。 　　sep4020的其他一些功能可滿足控制類應用需求。10通道定時器設計完全能滿足工業(yè)控制過程中的定時中斷和計數需要。4路pwm功能設計免去了用戶復用一路pwm的煩惱，可保證系統(tǒng)多功能的擴展。另外，pwm還可以工作在高速io模式和計數器模式下。4通道uart(均支持紅外)和2通道ssi(支持spi和microwire協(xié)議)也為控制類應用提供了常用的功能接口，并同時滿足多個同類接口的需要，無需外擴芯片，就可以擴展多個同類接口。sep4020最多支持多達97個gpio和14個外部中斷，能滿足不同控制類應用的需要。 　　為降低芯片的功耗，sep4020的內核采用1.8v供電，同時還專門設計了芯片電源管理單元(pmc)。通過pmc單元可以控制芯片中所有模塊時鐘的打開和關閉，用戶可以通過軟件關閉系統(tǒng)中當前不使用的模塊單元，達到降低功耗的目的。 　　時鐘與功耗管理模塊(pmc)控制sep4020在不同工作模式之間的切換，包括慢模式、正常模式、空閑模式和睡眠模式。在這些工作模式中，