Компания freescale представила первые коммуникационные процессоры qoriq на базе arm

Freescale Semiconductor: LS1021A — новый коммуникационный процессор семейства QorIQ LS1 на базе ядра ARM мощностью потребления менее 3 Вт

Коммуникационный процессор QorIQ LS1021A отличается высоким уровнем интеграции и энергоэффективности и ориентирован для применения в безвентиляторных, компактных сетевых приложениях.

Интегрируя два ядра ARM® Cortex®-A7 с кодом коррекции ошибок (ECC) и рабочей частотой до 1 ГГц, процессор QorIQ LS1021A обеспечивает расчетную производительность более 6000 CoreMark®, функции аппаратной виртуализации, защищенной начальной загрузки и доверенной архитектуры, а также широчайший набор высокоскоростных коммуникационных интерфейсов и оптимизированной периферии, когда-либо реализованных в процессорах с мощностью потребления менее 3 Вт.

Беспрецедентный уровень интеграции

Семейство процессоров QorIQ LS1 специально разработано для применения в новом поколении устройств с ограниченным энергопотреблением, объединив в себе энергоэффективность ядра ARM и более чем 12-летний опыт Freescale в сетевых коммуникационных технологиях и интеграции IP-блоков функций, с целью предложить пользователям высочайший уровень интеграции в единой системе мощностью потребления менее 3 Вт. Благодаря встроенному коду коррекции ошибок для кэш-памяти первого (L1) и второго (L2) уровней, поддержке архитектуры QUICC, передовому интерфейсу USB 3.0 и широкому набору высокоскоростных коммуникационных интерфейсов и периферийных модулей, процессоры QorIQ LS1 являются оптимальным выбором для многоядерных платформ, которым необходимо обеспечить более защищенный, интеллектуальный и эффективный режим работы без снижения производительности.

Процессорное ядро

Процессор QorIQ LS1021A интегрирует два ядра ARM Cortex-A7 с рабочей частотой 1 ГГц и кодом коррекции ошибок (ECC) для кэш-памяти первого и второго уровней.

Оба ядра поддерживают по 32 Кбайт кэш-памяти данных и 32 Кбайт кэш-памяти инструкций первого уровня, совместно используют 512 Кбайт кэш-памяти второго уровня, оснащены модулями NEON SimD и блоками цифровой обработки сигналов (DSP) с плавающей точкой (FPU) двойной точности.

Контроллер памяти DDR3L/4 поддерживает до четырех устройств с шириной шины 8, 16 или 32 бита на частоте до 1600 МГц.

Системные и коммуникационные интерфейсы

4-канальный, мультипротокольный сериализатор/десериализатор (SerDes) с рабочей частотой до 6 ГГц обеспечивает поддержку высокоскоростных интерфейсов, включая три порта Gigabit Ethernet с поддержкой IEEE® 1588, два порта PCI Expree® 2.0 управляемых DMA-контроллером и один порт SATA 3.0.

Процессор LS1021A также оснащен двумя контроллерами USB интерфейса — один из которых поддерживает протокол SuperSpeed USB 3.0 и интегрированный физический уровнем, а другой — USB 2.0. Помимо этого реализована поддержка интерфейсов QuadSPI, IFC и карт памяти SD/MMC.

Для сетевых аудио приложений LS1021A поддерживает интерфейсы ASRC и SPDIF. Для промышленных приложений процессор оснащен 4-канальным контроллером CAN интерфейса и поддерживает до 10 каналов UART для работы с различными промышленными протоколами.

К дополнительным последовательным интерфейсам относятся 3-канальный I2C и 2-канальный SPI.

Масштабируемость

Основным преимуществом процессоров QorIQ, построенных на архитектуре Layerscape, является полная совместимость их функциональных особенностей, включая функции визуализации и когерентность кэш-памяти, а также единая система команд процессоров QorIQ LS1. Это, наряду с полной совместимостью по назначению выводов и программному коду с другими процессорами семейства LS1 — LS1020A и LS1022A — позволяет разработчикам с легкостью портировать свои приложения на новые поколения процессоров семейства QorIQ.

Внутренняя архитектура процессора LS1021A

Отличительные особенности:

• Два высокопроизводительных ядра ARM Cortex-A7 с DSP-блоками вычислений с плавающей точкой двойной точности и модулем набора команд NEON SimD
• Кэш-память второго уровня общего пользования объёмом 512 КБ
• Контроллер памяти DDR с поддержкой модулей DDR3L и DDR4 с частотой до 1600 МГц
• Три виртуальных Ethernet-контроллера с утроенной скоростью передачи данных
• Два контроллера шины PCIe 2.0
• Интерфейс USB3.0 с интегрированным физическим уровнем PHY
• Интерфейсы SATA3, CAN, протокол канального уровня HDLC/технология мультиплексирования с разделением во времени (TDM), SPI, I2C, I2S и 10 интерфейсов UART
• Защищенный блок начальной загрузки
• Доверенная архитектура и поддержка расширения безопасности ARM TrustZone, включая защиту от несанкционированного доступа и копирования

Область применения:

• Защищенные шлюзы Интернета вещей
• Сетевые системы безопасного хранения данных
• Программируемые логические контроллеры
• Точки доступа и маршрутизаторы
• Торговые автоматы

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

Краткое описание процессоров LS1021A (англ.)

Источник: http://www.ebvnews.ru/technical/freescale/5210.html

Сокращаем сроки разработки электроники вместе с процессорами Freescale!

Главная / Технологии / Обзор процессоров / Сокращаем сроки разработки электроники вместе с процессорами Freescale!

Promwad — ведущий независимый дизайн-центр электроники в Восточной Европе — предлагает свою многолетнюю экспертизу в заказных разработках промышленного, сетевого и мультимедийного оборудования на базе процессоров Freescale.

Freescale QorIQ

Наша команда имеет солидный опыт разработки коммуникационных контроллеров промышленной автоматики с использованием многоядерных процессоров архитектуры PowerPC из линейки Freescale QorIQ.

Инженеры Promwad помогут вам в решении следующих специализированных задач для процессоров QorIQ:

• Проектирование программно-аппаратной архитектуры многоядерной системы
• Организация асимметричного мультипроцессного взаимодействия (ASMP)
• Применение специализированной операционной системы RTEMS для задач реального времени
• Проектирование специализированных приложений ASF (Application Specific Fastpath) для высокоскоростной обработки сетевого трафика
• Поддержка протокола точного времени IEEE 1588v2
• Разработка приложений VoIP и SIP для интерфейса TDM
• Поддержка параллельной записи больших объемов данных на массив памяти NAND (interleaving NAND)

Freescale i.MX6

Процессоры i.MX6 архитектуры ARM нашли свое широкое применение в различных мультимедийных устройствах. Развитые мультимедийные интерфейсы, аппаратная поддержка кодирования и декодирования видео H.264, поддержка 3D-графики OpenGL ES, а также новейшая многоядерная процессорная архитектура ARM Сortex-A9 предоставляет широкие возможности для проектирования заказных систем.

Уникальной особенностью линейки Freescale i.MX6 является пин-совместимость одно-, двух- и четырех-ядерного вариантов SoC, что дает гибкость при разработке в зависимости от требований заказчика к производительности. Инженеры Promwad имеют опыт разработки HMI для систем промышленной автоматики, мультимедийных бортовых навигационных систем для автомобиля.

Мы поможем вам в решении следующих специализированных задач для процессоров i.MX6:

• Макетирование на популярных отладочных средствах Wandboard, SABRE Lite i.mx6
• Портирование Linux и Android на заказную аппаратную платформу
• Разработка современных графических интерфейсов пользователя на базе библиотеки QT и декларативного языка QML
• Разработка мультимедийных приложений на базе технологий Gstreamer с использованием аппаратных блоков i.MX6 Video Processing Unit (VPU)

Нужна разработка электроники на базе процессоров Freescale?
Свяжитесь с нами. Мы ответим на ваши вопросы.

Источник: https://promwad.ru/tehnologii/processory-freescale

Блоги / Первый ПК на российском процессоре “Байкал” оказался слабее iPhone 5s

На этой неделе компания «Т-Платформы» представила первый серийный ПК на базе российских процессоров «Байкал-Т1». Компьютер, выполненный в форм-факторе моноблока, получил название «Таволга терминал».

Процессор «Байкал-Т1» – гордость «Т-Платформы» – создан ее «дочкой», компанией «Байкал электроникс». Это промышленный чип с архитектурой MIPS32 R5 Warrior.

У него два 32-битных ядра Р5600 с рабочей частотой до 1,2 ГГц, кэшем L2 1 МБ, контроллером памяти DDR3-1600.

Строго говоря, в России разработан только чип, функциональные блоки процессорного ядра лицензированы у Imagination Technologies, а сам процессор произведен на мощностях компании TSMC.

Процессор «Байкал-Т1» – двухъядерный, на сайте производителя ПК его возможности не раскрываются.

Прямыми конкурентами «Т-Платформы» называет чипы американской компании Broadcom серии Stratagx, а также компании Freescale серии QorIQ T1020.

На основе этих микросхем создаются роутеры (в том числе и домашние), а также устройства промышленной автоматизации и тонкие клиенты. По производительности эти решения уступают компьютерам на базе процессоров Intel 5-6-летней давности.

Чип «Байкал-Т1» позиционируется как первый российский процессор, созданный на основе 28-нм технологического процесса.

Флагманские смартфоны iPhone 6s и iPhone 6s Plus, в состав которых входит однокристальная платформа Apple A9, выпускаются двумя разными производителями Samsung и TSMC: в первом случае используется 14-нанометровая технология, во втором — 16-нанометровая.

Вычислительная мощность Apple A9 настолько высока, что сравнима по быстродействию не только с устройствами в своем классе, но и гаджетами из другой категории, писал ранее AnandTech. По словам обозревателей, процессоры Apple последнего поколения дошли до такого уровня производительности, что способны составить конкуренцию линейке Intel Core M.

Предыдущее поколение iPhone, дебютировавшее в 2014 году, базируется на чипах Apple A8 и выпускается все той же TSMC по 20-нм техпроцессу.

Еще более ранняя модель iPhone 5s создана на базе 28-нанометровых процессора Apple A7. И именно эта архитектура соответствует архитектуре процессоров «Байкал-Т1» из «Таволга терминал».

При этом A7 является 64-битным чипом, а российский «аналог» оперирует 32-битными ядрами.

Кроме 2-ядерного процессора 21,5-дюймовый «Таволга терминал» включает графический адаптер SM750 с 16 МБ видеопамяти.

Оперативной памяти у моноблока – от 2 до 8 ГБ, накопитель можно выбрать – либо 8 ГБ NAND Flash, либо 8 ГБ Disk-on-Chip SSD, либо 2.5” SATA SSD.

Компьютер оборудован двумя портами Gigabit Ethernet, позволяющими работать с двумя разными сетями (например, внешней и внутренней) и четырьмя портами USB 2.0.

Первые крупные поставки моноблоков стоимостью 69 000 рублей запланированы на II квартал. В числе тех, на кого ориентирован компьютер «Таволга Терминал», названы Федеральные органы исполнительной власти России, государственные организации и корпоративные заказчики, предпочитающие отечественные решения и предъявляющие высокие требования к безопасности данных.

Источник: https://www.playground.ru/blogs/other/pervyj_pk_na_rossijskom_protsessore_bajkal_okazalsya_slabee_iphone_5s-183831/

Документация пользователя на эталонную платформу Freescale P1025 EtherCAT

Подробности Опубликовано: 20 ноября 2013 г.

Компания Freescale Semiconductor опубликовала документацию (“P1025 EtherCAT® PLC Master Reference Platform User Guide”) на  эталонную (reference) платформу  создания инновационных программируемых логических контроллеров (PLC, ПЛК) на основе двухъядерного процессора Freescale QorIQ P1025.

Эталонная платформа объединяет широко известное программное обеспечение для протокола EtherCAT от KPA, исполнительную систему ISaGRAF и операционную систему реального времени (RTOS, ОСРВ) QNX Neutrino для увеличения функциональности, надежности и производительности приложений, взаимодействующих по протоколу EtherCAT.

ПЛК эталонной платформы обеспечивает миллисекундное время отклика для EtherCAT-задач, используя при этом только один процент процессорного времени одного ядра  двухъядерного процессора QorIQ P1025. Это оставляет достаточный запас ресурсов для выполнения протокола связи и управления приложением в одном устройстве.

Клиенты могут также распределить функции по обработке на два ядра или изолировать функции управления в реальном масштабе времени на одном ядре, в то во время как выполнение функций обработки и связи выполнять на другом ядре.

А для более сложных алгоритмов управления семейство процессоров Freescale QorIQ P1 предлагает совместимые по разъемам одноядерные варианты для сокращения затрат и двухъядерные варианты, которые масштабируются до 5,700 млн. команд в секунду (MIPS).

Программное и аппаратное обеспечение, разработанное на P1025, может быть легко развернуто на всю линейку процессоров QorIQ P1, включая P1012, P1021 и P1016.

ISaGRAF Firmware (Исполнительная система ISaGRAF) позволяет разработчикам легко создавать многофункциональные системы управления, основанные на языках стандартов IEC 61131-3 и IEC 61499. Это позволяет легче переносить существующие приложения на новые платформы, основанные на процессорах QorIQ и ОСРВ QNX Neutrino.

ISaGRAF обеспечивает полную среду разработки приложений управления под названием ISaGRAF 6 Workbench, которая включает подключаемые модули для функций, таких как языки стандарта IEC 61131-3, интегрированный HMI и KPA Studio  для комплексного управления EtherCAT Slave.

Модульность ISaGRAF 6 позволяет клиентам создавать собственный вариант Workbench, только с теми функциональными возможностями, которые необходимы для их системы управления.

ОСРВ QNX Neutrino имеет проверенный послужной список в области ПЛК, систем управления поездами, ветровых турбин, АЭС, систем управления зданиями, автоматизированных систем управления и других важных отраслях.

QNX предлагает метод адаптивного управления процессорными ресурсами (adaptive CPU partitioning ) и поддержку многоядерности и обеспечивает требуемые возможности для систем автоматизации и управления, включая изоляцию процесса, предсказуемость процесса и механизмы самовосстановления.

Программные модули EtherCAT master и slave от KPA (www.koenig-pa.

com) устраняют необходимость в коммутаторах и маршрутизаторах, снижают сложность и стоимость систем автоматизации производства, управления процессами, промышленных электроприводов, устройств управления и обеспечения безопасности движения.

EtherCAT master от KPA предлагает простую в использовании функциональность жесткого реального времени, средства конфигурирования и мониторинга сети.

Он реализован на языке C для высокопроизводительных, масштабируемых EtherCAT-систем и включает такие функции, как поддержка резервирования, горячего подключения и наличия нескольких мастеров. Инструмент EtherCAT Studio помогает разработчикам легко настроить и отладить сеть EtherCAT включает различные функции, такие как системный журнал, временной анализ без необходимости использования внешних инструментов, проектирование топологии проекта.

Дизайн эталонной ПЛК основан на процессорах Freescale QorIQ, которые включают в себя одно- и несколько двухъядерных вариантов с интегрированной поддержкой для коммуникационных протоколов, таких как EtherCAT и EtherNet/IP, PROFINET, PROFIBUS.

  Решения Freescale для управления и работы с промышленными сетями соответствуют по своей надежности и производительности требованиям проектов в области охранных систем и систем безопасности важнейших объектов инфраструктуры.

Защищенные процессоры Freescale часто выбираются для систем промышленного контроля, зондирования, сетей и человеко-машинного интерфейса (HMI), интеллектуальных сетей в энергетике, здравоохранения, промышленной  автоматизации и приводов, управления двигателем, бытовой электронике, управления зданиями, торговыми киосками, в аэрокосмической и оборонной отрасли.

Эталонная платформа ПЛК поддерживается мощными средствами разработки от всех четырех компаний, включая EtherCAT Studio от KPA, ISaGRAF 6 Workbench, QNX Momentics Tool Suite и Freescale CodeWarrior Development Suite.

Эталонная платформа ПЛК состоит из 4 уровней интеграции:

1. ISaGRAF® Workbench & KPA EtherCAT Studio

Позволяет пользователям запускать KPA EtherCAT Studio внутри среды ISaGRAF 6 и конфигурировать все EtherCAT Slave. Конфигурирование выполняется с помощью:

• Чтения xml-файла описания Slave,
• Генерации устройства ввода-вывода в проекте,
• Связывания устройства ввода-вывода с выбранным ресурсом,
• Использования устройства ввода-вывода внутри ресурса.

KPA EtherCAT Studio интегрируется с ISaGRAF 6 Workbench как плагин. В ISaGRAF 6 поддерживаются все возможности KPA EtherCAT Studio:

• Сетевое конфигурирование
• Топология EtherCAT
• Диалоговый Chart Viewer
• Snapshot Viewer
• Системный журнал данных EtherCAT
• Process Image Viewer
• Расширяемая библиотека для Slave…

Плагин KPA EtherCAT Studio включает логику, которая выступает в качестве связующего звена между конфигурацией, сделанной KPA EtherCAT Studio и проектом пользователя ISaGRAF 6. Он управляет:

• Присоединением slave к конкретному ресурсу (через средство drag and drop)
• Установкой IP-адреса мастера в deployment view
• Заданием связи устройства ввода-вывода ISaGRAF с соответствующими слэйвами
• Импортом существующего имени EtherCAT slave в ISaGRAF dictionary
• Обновление и синхронизацию KPA EtherCAT Studio и ISaGRAF Workbench (например, при удалении ресурса)

2. ISaGRAF Firmware & EtherCAT Stack

KPA EtherCAT Stack интегрируется с ISaGRAF Firmware. Взаимодействие между каждым ресурсом и стеком выполняется через разделяемую память. Доступ к этой разделяемой  памяти выполняется, используя драйвер (.c и .h файл), автоматически генерируемый с помощью средства EtherCAT Definition Builder.

Эта интеграция поддерживает следующие возможности:

• EtherCAT distributed clock
• Различные темпы сканирования для EtherCAT PDO
• EtherCAT Hot Connect
• Темп работы EtherCAT Master до 50 µs
• Многозадачная реализация в среде QNX Neutrino
• Доступность ввода-вывода для нескольких ресурсов

ISaECAT – это процесс, который отвечает за:

• Инициализацию EtherCAT master
• Инициализацию сервера RPC, который разрешает удаленный доступ для KPA EtherCAT Studio для выполнения диагностики
• Циклическое чтение и запись в образ процесса (Process Image) из EtherCAT master, используя разделяемую память
• Создание и обновление разделяемой памяти, чтобы предоставить процессам ISaVM  текущие значения точек ввода-вывода

3. ISaGRAF Firmware & QNX® Neutrino® RTOS

4. Процессорный модульTWR-P1025 на основе Freescale Dual-core QorIQ P1025

Дополнительную информацию можно получить в материалах (pdf-файлы) компаний Freescale и KPA: «EtherCAT® Programmable Logic Controller Reference Platform» и «KPA EtherCAT® Studio».

О программе ISaGRAF v6.1

ISaGRAF 6.1 Workbench – это модульная и гибкая среда, которая дает возможность пользователям добавлять или удалять компоненты. Каждый компонент в Workbench был разработан по технологии ISaGRAF на основе Microsoft® .

NET Framework, называющейся Единой Платформой Автоматизации (ACP, Automation Collaborative Platform), и осуществляет взаимодействие при помощи этой технологии. ISaGRAF ACP обеспечивает способность добавлять или удалять различные плагины для выполнения специальных требований продукта автоматизации.

Cкачайте демо-версию ISaGRAF Workbench 6.1 и ISaGRAF 6.1 CAM 5 прямо сейчас.

О компании ISaGRAF Inc.

Компания ISaGRAF Inc. является частью Rockwell Automation. ISaGRAF Inc. – это ведущий в мире производитель программного обеспечения автоматизации c головным офисом в Канаде и представительствами во Франции, Германии и Китае.

Флагманский продукт компании – пакет ISaGRAF полностью совместим с промышленными стандартами IEC 61499 и IEC 61131, что подтверждено T?V Rheinland, и может быть использован для создания различных продуктов автоматизации, включая встроенные µ-контроллеры, PAC, PLC, DCS, RTU, CNC, датчики движения и системы безопасности.

Поддерживая протоколы IEC 61850, DNP 3.0 IEC 870.5, пакет ISaGRAF обеспечивает высокий уровень стандартизации, интеграции и коммуникации в рамках современных систем автоматизации, предлагая профессиональные открытые системы управления, действующие в режиме реального времени с гарантией отказоустойчивости, надежности, высокой производительности и гибкости.

Источник: https://isagraf.ru/zarubezhnye-proizvoditeli/article/358-dokumentatsiya-polzovatelya-na-etalonnuyu-platformu-freescale-p1025-ethercat/29

Сетевой процессор LS1021A семейства QorIQ LS1 на базе ядра ARM

27.04.2015

Все три микропроцессора семейства QorIQ LS1 совместимы между собой по назначению выводов и специально разработаны для сетевых приложений, не требующих принудительного охлаждения, включая шлюзы «Интернета вещей», промышленные системы автоматики и управления и сетевые устройства хранения данных.

Выполненное на базе 2-ядерной архитектуры ARM Cortex-A7, семейство QorIQ LS1 обеспечивает непревзойдённый уровень эффективности и защищённости, наряду с широким набором периферийных модулей и высокоскоростных интерфейсов, когда-либо реализованных в 3-ваттных сетевых процессорах.

Новые устройства сочетают несколько различных технологий и представляют собой революционное решение в области проектирования Систем-на-Кристалле, впервые предлагая разработчикам такие передовые возможности, как поддержка аппаратно-реализованной виртуализации, функции защищённой загрузки, архитектура безопасности Trust Architecture и корпоративный уровень надёжности, объединённые на одном кристалле с мощностью потребления менее 3 Вт.

Микропроцессоры также поддерживают код коррекции ошибок (ECC) – необходимую функцию для высоконадёжных приложений с рабочим режимом «всегда включён / всегда доступен», таких как медицинские системы мониторинга пациента и промышленные системы автоматизации и управления технологическими процессами. Семейство QorIQ LS1 представлено первыми 3-ваттными процессорами с кодом коррекции ошибок для кэш-памяти первого (L1) и второго (L2) уровней и всей внутренней SRAM-памяти. Степень интеграции, достигнутая в процессорах QorIQ LS1, задаёт новый стандарт среди устройств с аналогичной мощностью потребления и предлагает наиболее обширный набор высокоскоростных интерфейсов, включая трёхскоростной Gigabit Ethernet, PCIe 2-го поколения, SATA 3.0 и USB 3.0, последовательных портов ввода/вывода и периферийных контроллеров, доступных когда-либо прежде.

Помимо этого, Freescale предлагает специализированную микросхему управления питанием (PMIC), разработанную для совместной работы с процессорами QorIQ LS1 – MC34VR500.

Микросхема, работая от одного источника питания, обеспечивает все необходимые процессору напряжения, последовательность включения питания и функции определения ошибок.

MC34VR500 интегрирует 4 независимых понижающих DC/DC преобразователя и 5 программируемых пользователем LDO-стабилизаторов напряжения и доступна в 56-выводном корпусе QFN размером 8 × 8 мм.

Отличительные особенности LS1021A:

• два высокоэффективных процессорных ядра ARM Cortex-A7, блок DSP-вычислений с плавающей точкой (FPU) двойной точности, модуль NEON SimD;
• кэш-память первого уровня (L1): 32 кбайт данных + 32 кбайт инструкций для каждого ядра; кэш-память второго уровня (L2) совместного пользования: 512 кбайт;
• контроллер внешней DDR памяти с поддержкой памяти DDR3L и DDR4 с частотой до 1600 МГц;
• три контроллера Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с) с поддержкой стандарта IEEE 1588 и функции виртуализации;
• сдвоенный контроллер интерфейса PCIe Gen 2.0;
• контроллер интерфейса USB 3.0 (SuperSpeed) с интегрированным физическим уровнем;
• контроллеры интерфейсов SATA 3.0, CAN, HDLC/TDM, SPI, I2C, I2S, до 10 UART;
• контроллер графического ЖКИ;
• защищённый начальный загрузчик;
• система безопасности Trust Architecture и ARM TrustZone, включая защиту от несанкционированного доступа к ресурсам и защиту интеллектуальной собственности производителя приложения.

Область применения:

• защищённые шлюзы Интернета вещей (IoT);
• защищённые сетевые накопители данных;
• автоматизированные системы управления технологическими процессами;
• программируемые логические контроллеры;
• беспроводные точки доступа и маршрутизаторы;
• торговые автоматы и банкоматы.

Ebvnews.ru

Источник: https://www.soel.ru/news/world/?id=516075

Мультимедийные процессоры i.MX27

Мультимедийные процессоры i.MX компании Freescale (рисунок 1), построенные на базе ARM-ядер, имеют высокий уровень интеграции компонентов.

Рис. 1. Архитектура процессоров i.MX27

Процессоры i.MX ориентированы в первую очередь на рынок портативных ручных устройств, где критичны время работы от батарейки и размер устройства. Низкое энергопотребление обеспечивает длительное время работы от батарейки, а высокая интеграция позволяет сократить общий размер устройства.

Кроме того, отказ от дополнительных внешних микросхем ведет к снижению стоимости устройства в целом. Высокая производительность ARM-ядра и специализированные аппаратные модули, такие, как мультимедиа-ускорители, позволяют сохранить возможность обработки аудио и видео с хорошим качеством.

Еще одним важным отличием ARM-микроконтроллеров компании Freescale является поддержка множества программных платформ, среди которых Microsoft Mobile Windows CE, Microsoft PocketPC, Linux OS, Symbian OS, Palm OS и RTOS.

Компания Freescale всегда отличалась широкой номенклатурой процессоров внутри семейства.

Компания-производитель оправдала ожидания и в этом случае: разработчикам доступны различные модификации процессоров, начиная от i.MXS -для «бюджетных» приложений, i.MXL, i.MX1 и i.

MX21S — для устройств средней ценовой категории, i.MXL, i.MX27, i.MX31L и i.MX31 для высокопроизводительных мобильных мультимедийных устройств.

В настоящей статье мы рассмотрим процессоры i.MX27, являющиеся развитием семейства i.MX21. i.MX27 построены на базе ядра ARM926EJ-S, содержат аппаратный H.264 D1-кодек, 10/100 MAC Ethernet, предназначены для мультимедийных приложений с обработкой видео высокого разрешения.

Процессоры отличаются богатым набором периферийных устройств и коммуникационных интерфейсов и находят применение в приложениях передачи голоса и видео по сети (V2IP), интеллектуальных системах дистанционного управления, терминалах точек продаж и беспроводных приложениях.

Отличительные характеристики:

— ARM926EJ-S 400 МГц,

—  16 KB L1 кэша команд и данных,

—  16 каналов DMA,

—  Отладка в реальном времени,

— Переключатель Smart Speed.

— MPEG-4 H.263/H.264,

— Пред- и постобработка,

— Высокоскоростной интерфейс КМОП-датчика.

— SDRAM 16/32-бит, 133 МГц,

— DDR 16/32-бит, 266 МГц,

— NAND flash 8/16-бит,

— PSRAM.

— Динамическая температурная компенсация (DPTC),

— Активное снижение подпороговых канальных утечек.

• Коммуникационные интерфейсы:

— 10/100 Mbps Ethernet/IEEE 802.3MAC,

— USB OTG High Speed, 2 Host,

— 3 MMC/SD, Memory Stick-Pro,

— PCMCIA/CF,

— ATA-6 (HDD),

— Аудио мультиплексор,

— IrDA, 1-wire,

— Конфигурируемый SPI x 3, SSI/I2S x 2, UART x 6,

— ЦПУ: 400 МГц при 1.45 В, 266 МГц при 1.2 В,

— Системная шина: 133 МГц.

— 90 нм КМОП,

— Корпус: 404 MAPBGA, 17×17 мм, шаг 0,65 мм.

Обработка видео

Процессоры i.MX27 содержат встроенный аппаратный блок с низким энергопотреблением eMMA2, который состоит из MPEG-4 и H.263/H.264 кодеров/декодеров для обработки видео с D1-разрешением, а также модули для пред- и постобработки изображений. Устройство, построенное на базе i.

MX27, способно воспроизводить видео в течение длительного времени и с исключительным качеством (с высокой частотой кадров и разрешающей способностью). Аппаратная реализация кодеков позволяет снизить нагрузку ЦПУ и энергопотребление системы. На базе процессоров i.

MX27 можно также программно реализовать другие кодеки, например, PacketVideo, RealNetworks и Windows Media.

Переключатель Smart Speed

Перекрестный переключатель 6х3 Smart Speed позволяет организовать параллельную обработку нескольких потоков, тем самым увеличить производительность системы. Переключатель поддерживает до трех одновременных транзакций.

Процессоры i.MX27 поддерживают шесть режимов работы (Run, Wait, Doze, State Retention, Deep Sleep и Hibernate), что позволяет разработчику легко варьировать производительностью и энергопотреблением системы.

Функции безопасности

В i.MX27 реализован целый набор функций, обеспечивающих безопасность приложения, а также предотвращающих возможность хищения программного кода:

• Блок управления памятью (MMU),
• Контроллер безопасности (SCC), включающий защищенное RAM и монитор контроля доступа,
• Ускоритель генератора случайных чисел (RNGA),
• Универсальная уникальная идентификация,
• Контроль целостности в реальном времени (RTIC),
• Аппаратный криптоускоритель,
• Модуль идентификации микросхемы (IIM) с прожигаемой перемычкой,
• Загрузчик повышенной надежности (HAB),
• Обнаружение внешнего вмешательства.

Управление питанием

Семейство процессоров i.MX27 построено по архитектуре Smart Speed компании Freescale с использованием инновационных технологий.

Механизм динамической температурной компенсации (DPTC) измеряет временные задержки опорных цепей, зависящие от частоты работы системы и температуры, после чего снижает напряжение питания до минимально возможного значения, при котором возможно достижение этой частоты.

Коммуникационные интерфейсы

Процессоры поддерживают множество различных интерфейсов, среди которых 10/100 Mbps Ethernet/802.3, ATA-6 (для подключения жесткого диска), High-Speed USB-OTG порт, High-Speed USB Host и Full-Speed USB Host.

Инструментарий

Для начала разработки приложения на базе процессоров i.MX27 рекомендуется использовать недорогой отладочный комплект i.MX27 Lite Kit. Отладочная платформа (рисунок 2) состоит из материнской платы, на которой выведены стандартные интерфейсы (Ethernet, аудио вход/выход, ЖКИ, CompactFlash, MMC/SD, USB host, USB OTG, ATA, последовательные), и съемной дочерней платы с процессором i.MX27.

Рис. 2. Отладочная платформа i.MX27 Lite Kit

Комплект поставки:

• Съемная дочерняя плата i.MX27 SOM-LV,
• Материнская плата,
• Плата дополнительных разъемов расширения,
• Нуль-модемный кабель,
• Ethernet-кабель,
• Кабель USB — mini USB,
• Блок питания 5 В с адаптером,
• CD с документацией и ПО,
• Инструкция по использованию.

Таким образом, благодаря аппаратным кодекам и набору коммуникационных интерфейсов, процессоры i.MX27 найдут применение в таких приложениях, как системы видеонаблюдения, V2IP-системы, аппаратура мобильной связи.

Ответственный за направление в КОМПЭЛе — Валерий Куликов

Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail: mcu.vesti@compel.ru  

Библиотека от Freescale для реализации защищенного радиоканала

Множество беспроводных приложений требуют организации защищенного канала связи, например, многочисленные брелоки автомобильных охранных систем. Дистанционное управление многими домашними устройствами также реализуется с помощью носимых пультов-брелоков.

Во многих случаях используется однонаправленная передача данных — от брелока к исполнительному устройству.

Для защиты информации, передаваемой с помощью брелока, Freescale предлагает защищенный протокол со 128-битным ключом VKSP (Variable Key Security Protocol), предназначенный для однонаправленного канала передачи информации.

Основанный на временных зависимостях, данный протокол не требует ресинхронизации, если кнопка брелока нажималась несколько раз, например, в случае нахождения потребителя на предельной дальности связи от объекта управления. Более подробную информацию можно получить на сайте производителя.

Перспективы развития Freescale

В интервью журналу EDN главный технолог Freescale Лиза Су (Lisa Su) рассказала о перспективах развития фирмы, будущем встроенных технологий, дифференцированном отношении к закону Мура и проблемах, связанных с ростом интеллектуальности электроники.

В настоящее время компания Freescale прочно укрепилась на рынках сетевого, автомобильного и беспроводного оборудования. В будущем ожидается выход и на потребительский рынок, в первую очередь в области мультимедиа.

Freescale планирует продолжать разработку ПО, аналоговых устройств, системных решений, а также усовершенствование выпускаемой автомобильной техники, чтобы свести к минимуму недостатки. Однако помимо этого планируется освоение новых областей, главным образом, беспроводных технологий.

Компания стремится не только миниатюризировать интегральные схемы, но и повышать их качество и доступность для потребителя. В связи с этим Freescale собирается сотрудничать с другими компаниями, занимающимися развитием технологий. Она уже сотрудничает с IBM.

В области разработки корпусов для кристаллов главным направлением является инновационная технология RCP (Redistributed Chip Packaging), которая позволит уменьшить размер корпусов на 30%. Данная технология будет доступна в 2009 году.

Главным направлением работы компания Freescale считает нахождение новых решений, а не технологический процесс, как было ранее. В ближайших планах компании — разработка многопроцессорных сетевых устройств в проектными нормами 45 нм. Предполагается, что первые пробные экземпляры появятся уже во второй половине этого года.

Источник: https://www.compel.ru/lib/ne/2008/6/7-multimediynyie-protsessoryi-i-mx27