基于ARM的可定制MCU可承擔FPGA的工作

　　圖2： AT91CAP9框圖。

　　用MPCF技術實現(xiàn)的MP塊大得足以實現(xiàn)一個二級ARM處理器核、一個數(shù)字信號處理(DSP)、一些額外的標準(或非標準)的接口以及其他的復雜邏輯塊，如GPS環(huán)形解調器。它具有眾多固有功能和專用的外部連接，可以提高特殊應用邏輯單元的實現(xiàn)效率。它內部含有多個分布式的單口和雙口RAM塊，能夠與需要它們的邏輯單元實現(xiàn)緊耦合。MP塊的時鐘可以來自時鐘發(fā)生器和電源管理控制器的所有時鐘。這為其內部所實現(xiàn)的特殊應用邏輯單元的定時提供了最大的靈活性。

　　所有外設都實現(xiàn)了DMA進行外設和存儲器之間的數(shù)據(jù)傳輸。否則，外設和存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送將耗盡ARM9的資源。例如，一個20Mbps的高速SPI數(shù)據(jù)傳送將需要占用ARM的所有周期。簡單的DMA在每臺外設的芯片上實現(xiàn)，并由一個卸載數(shù)據(jù)傳送任務的DMA控制器來管理，這樣，在進行20Mbps SPI傳輸?shù)耐瑫r，還能留出88%的ARM9周期用于程序處理(圖2)。此外，還有一個四通道DMA控制器負責以太網(wǎng)MAC、LCD控制器和相機接口。

　　一個具有六主和六從的六層高級高速總線(AHB)矩陣可以徹底消除總線競爭。六主分別是CPU數(shù)據(jù)、CPU指令、外設DMA控制器、以太網(wǎng)和USB主機。而六從則是存儲器、USB器件以及外設總線橋。任何一個主在需要時都可以控制任何可用的總線。正因為總線數(shù)量與主一樣的多，因此根本不會出現(xiàn)任何總線競爭。

　　MP塊的外部連接包括到AHB總線矩陣的多路主連接和從連接、在MP塊中實現(xiàn)的用于外設的一組中斷線、一組外設使能線、兩套并行的專用I/O口和一個到USB接收器的復用連接。這樣，就可以在MP塊里實現(xiàn)第二個USB設備。

　　該芯片包括一個SD/MMC存儲卡接口(MCI)和一個外部總線接口(EBI)，這些接口支持SDRAM、帶誤碼糾錯(ECC)功能的NAND閃存以及支持可與板上GByte-plus的True IDE模式接口連接的CompactFlash，或者包括USB記憶棒的可移動存儲器。

　　一個完整集成的系統(tǒng)控制器可管理設備的中斷處理、復位、啟動/關機、定時、電源管理和并行I/O控制，因而支持實時操作。