标准接口的基本技术知识

图 4:采用 PRU 扩展现有设备外设的功能

　　除了用来顶替 IO,PRU 经编程后还可执行各种控制、监控或其它片上没有提供的功能。这种灵活性对于一些应用而言特别有帮助，这些应用包含的控制要求与任何标准处理器配置提供的控制要求不匹配。

　　ARM子系统与外设集成

　　在评估 ARM 处理器中的外设接口时，理解外设与 ARM 子系统的集成方式非常重要。

　　ARM 处理器适合复杂、多任务的通用控制任务。它不但可为大型程序提供存储器空间，而且还具有良好的环境切换功能，适合运行实时操作系统 （RTOS） 和精细的高级操作系统。ARM 负责系统配置与控制，其任务包括外设配置及控制、时钟控制、存储器初始化、中断处理以及电源管理等。ARM 子系统包含 ARM 处理器以及作为整体处理器系统主控制器工作所必须的其它组件。

　　典型 ARM 子系统包括下列组件组合：

　　· ARM内核 （例如：ARM926EJ-S或ARM Cortex-A8?）

　　o 协处理器15 （CP15）

　　o MMU

　　o 写入缓冲器

　　o 指令高速缓存

　　o 数据高速缓存

　　o Java加速器

　　o Neon单指令、多数据 （SIMD） 协处理器

　　o 矢量浮点协处理器 （VFP）

　　· ARM内部存储器

　　o RAM

　　o ROM （ARM引导加载程序）

　　· 总线判优器

　　o 用于访问内部存储器的总线判优器

　　o 用于访问系统及外设控制寄存器的总线判优器

　　o 用于访问外部存储器的总线判优器

　　· 调试、跟踪以及仿真模块

　　o JTAG

　　o ICECrusher

　　o 嵌入式跟踪宏单元 （ETM）

　　· 系统控制外设

　　o ARM中断控制模块

　　o 锁相环 （PLL） 及时钟控制模块

　　o 电源管理模块

　　o 系统控制模块

　　可参考图 5,了解典型 ARM9 ARM 子系统的方框图。

图 5:ARM 子系统方框图

　　对于 USB、EMAC、SATA、uPP 以及 PRU 等外设而言，ARM 子系统可访问外设的控制与配置寄存器、时钟以及电源管理控制。

　　结论

　　虽然标准接口在系统设计过程中发挥着重要的作用，可为设计实现互操作性与低成本，并减少设计所需的时间，但对需要实现产品差异化的设计团队而言，其实用用性仍然很有限。设计人员还应依赖芯片厂商为其提供各种多组合标准接口。对芯片厂商而言，可帮助高效实施接口的高质量软件库是实现差异化的其它因素。提供更高级别的灵活性也非常有帮助，能够通过 TI PRU 与 uPP 等可配置接口获得。系统设计人员利用其工具套件中的这些选项，既可发挥创造性，同时又能保持组件的低成本。