当前课程知识点：现代电子系统设计 > 第五章 微处理器与片上系统 > 5.5 微处理器和片上系统硬件结构 > 5.5 微处理器和片上系统硬件结构
下面讲第五章第五节
微处理器和片上系统硬件结构
在这一节中
我们首先分别介绍
微处理器和SoC的通用结构
然后再分别举两个例子
首先看MCU的结构
在MCU中都有一个CPU
这个CPU都有一个在系统编程的接口
这个接口通常与计算机相连接
用来对CPU的程序下载
或者是对程序进行调试
然后都会有一个复位电路
一个时钟电路
以及一个中断控制器
另外CPU还会通过总线与它内部的设备
进行数据的交互
例如定时器 存储器RAM和ROM
另外通过总线与外部的设备进行交互
例如IO接口以及外围设备
下面我们来举一个例子
首先看8051MCU
这是它的内部结构
在它的左边会有一个CPU
这是它的核心
然后下面有一个时钟电路
也就是晶振电路提供的时钟
在上面会有一个中断控制器
然后再接下来会有总线和它的总线控制器
另外它有片上的程序存储器和数据存储器
还有一组定时器
另外有IO端口
还有就是串行的端口
这就是8051它的结构
接下来再看一个例子
就是恩智浦的LPC2148
它是一个基于ARM核的一个微处理器
这是它的内部结构
那我们首先看到
它有一个ARM核的微处理器的核心
另外它有几条总线
第一条总线就是它的局部总线
这条局部总线把它的存储器
就是程序存储器和数据存储器连接在一起
进行数据的交互
第二条总线是AHB高性能总线
那么这条总线会连接一些其它的设备
比如说中断控制器
还有就是USB DMA共享的一个RAM存储器
之外它还有第三条总线就是APB总线
这条总线通过一个桥接器与AHB总线相连
那么这条总线它的作用是连接外部的设备
它的速度稍微低一些
这些外部的设备包括USB I2C SPI
以及ADC等一些外部的设备
接下来看SoC的基本结构
那么在SoC中
通常会有一个或者两个微处理器
例如这个结构中有两个微处理器
同样它们也有在系统调试接口
它内部有一个类似于总线的
高级互联的结构
那么这个互联的结构
会把微处理器连接在一起
同时会连接内部的设备
比如说片上的RAM和ROM
它也会连接一些外部的设备
比方说外围设备以及IO接口
另外还有复位电路
另外它内部可能还会有一些
可编程的逻辑单元等等
这就是SoC的基本结构
下面我们也举两个例子
第一个例子就是TI的OMAP L132定制SoC
那么它的内部有一个DSP
和一个ARM微处理器
这是它的内部结构
我们看到在它的上面
有一个ARM微处理器和一个DSP
那么这两个微处理器
通过一个互联的结构连接在一起
这个互联的结构是一个开关的结构
就是通过这个结构可以进行信息的交互
同时这个结构
还可以把一些设备连接在一起
比如说片上的这个存储器
以及外部的存储器接口
还有就是一些通信接口
比如说I2C SPI UART以及USB等等
另外还有就是一些外围的设备
比如说DMA音频端口等等
第二个例子就是SoC FPGA
这是以Altera CycloneV的SoC为例的
那么在这个SoC中
它有两个CortexA9的微处理器
在它的左边
然后在这两个微处理器的下面有一些外设
比方说I2C SPI USB CAN
以及快速以太网等等
另外它内部还有一个FPGA的结构
可以用来设计其它的电路
这是这种SoC FPGA的结构
感谢您的观看
-课程简介
-1.1 电子系统简介
-1.2 现代电子系统举例
-1.3 现代电子系统的组成
-1.4 现代电子系统设计方法
-第一章 作业
-2.1 传感器定义
-2.2 传感器的分类和性能指标
-2.3 常用传感器介绍
-2.4 常用执行器介绍
-第二章 作业
-3.1 模拟信号处理简介
-3.2 信号放大和隔离电路
-3.3 滤波电路
--3.3 滤波电路
-3.4 运算电路(一)
-3.5 运算电路(二)
-3.6 电压比较器
-3.7 功率放大电路
-3.8 模-数转换器
-3.9 数-模转换器
-第三章 作业
-4.1 直流电源简介
-4.2 线性稳压电源
-4.3 开关稳压电源
-第四章 作业
-5.1 微处理器简介
-5.2 微处理器和片上系统的发展历程
-5.3 微处理器分类
-5.4 微处理器和片上系统举例
-5.5 微处理器和片上系统硬件结构
-5.6 外围接口和设备
-5.7 嵌入式软件开发方法
-5.8 嵌入式操作系统
-5.9 外围设备应用程序开发简介
-第五章 作业
-6.1 TM4C123 简介
-6.2 TM4C123 实验板
-6.3 TM4C123 软件开发
-6.4 TM4C123 实验举例
-第六章 作业
-7.1 PSoC简介
-7.2 PSoC实验板
-7.3 PSoC软件开发
-7.4 PSoC实验举例
-第七章 作业
-8.1 FPGA简介
-8.2 FPGA的发展趋势
-8.3 FPGA的特点
-8.4 FPGA的结构
-8.5 FPGA结构举例
-8.6 FPGA设计工具和方法
-8.7 QuartusⅡ集成开发环境
-8.8 DE2-115实验平台简介
-8.9 Verilog硬件设计语言
-- 8.9.8 设计仿真
-8.10 数字电路设计与仿真举例
-第八章 作业
-9.1 SOPC简介
-9.2 Nios II 微处理器简介
-9.3 Avalone总线简介
-9.4 SOPC设计方法简介
-9.5 SOPC设计举例
-- 9.5.1 设计内容
-9.6 Nios II 软件设计
-第九章 作业
-10.1 实验内容与要求
-10.2 实验设备与器材
-10.3 注意事项与调试方法
-10.4 实验结果展示
-第十章 作业
-期末考试
--期末考试
