eSi-3250
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eSi-RISC手册
eSi-3250手册
eSi-RISC架构手册 {需要签订NDA}
32位处理器: eSi-3250技术总览
IP特征
- 32位精简指令(RISC)架构
- 16或32个通用寄存器
- 104条基本指令,10种寻址模式
- 可选的IEEE 754浮点运算单元(FPU)
- 最大支持74条用户自定义指令
- 5级流水线
- 可选内存保护单元(MPU)
- 可配置的指令和数据缓存(1 – 64kB,直接映射或者2/4路相连映射)
- AMBA AXI或AHB核间互联总线,APB外设总线
- 可选用户态和特权态支持
- 最大32个中断向量,支持不可屏蔽中断(NMI)和系统调用
- 支持硬件中断嵌套,支持中断优先级
- 6-9个时钟周期的快速中断响应
- 支持JTAG和串口调试,可选硬件跟踪和性能统计计数器
- 最大4.12 CoreMark/MHz
- 多核支持
- 支持混合16位和32位指令,在不牺牲性能的情况下带来最大的代码密度
- ASIC性能(以典型的28纳米制程为例):
- 最大频率高至1GHz
- 最小逻辑门数目低至17000个
- 功耗比低至4uW/MHz
- 高质量的IP:
- 基于Verilog RTL
- 充分考虑测试,满足DFT的标准
- 经过量产检验的质量保证
- 提供免授权费的C/C++程序开发环境,基于业界标准的Eclipse IDE
- 很容易迁移到不带缓存的IP版本
核心架构
eSi-3250面向高性能需要缓存的应用场景。这些场景往往使用了慢速的片上内存(比如eFlash)或片外内存,或者CPU核频率大于总线频率。
这枚处理器支持分离的指令和数据缓存。可以配置为1 – 64kB大小还可以配置为直接映射或者2/4路相连以增强性能降低功耗。 可选的带分页管理的内存管理单元(MMU)支持实现虚拟内存和内存保护。 其内部的5级流水线设计能有效的支持高达1GHz的时钟频率。
eSi-3250的指令集基本包含了常见的高性能处理器中的所有指令。 它同时提供一系列的应用场景可选指令和寻址模式。 比如IEEE-754单精度浮点指令。 整型算术指令支持64位乘除和累乘。 支持位操作指令,比如位提取,位插入,clz,popcnt,ffs和位翻转等。 支持整数平方根,绝对值,min/max,crc和partiy指令。 支持32位SIMD引擎,操作两路16位数据,有效的提高并行度,减小循环次数。 Wait-for-interrupt指令允许快速的进入低功耗状态,支持对时钟频率和功耗进行限制。
对于那些需要极高的性能或者极低的功耗的场景,可以通过用户自定义指令和寄存器来支持实现。
同时支持16位和32位指令编码,常用的指令都有16位编码,最大程度的提高代码密度,提高缓存的命中。
同时支持用户态和核心态,特权指令和内存保护可以通过可选的MPU实现,操作系统可以跟应用程序有效隔离,从而得到充分的保护
硬件调试支持硬件断点,观察点,跟踪,性能计数器,空指针探测,单步。这些特性可以有效的支撑对运行在ROM,FLASH和RAM上的程序进行快速调试。
工具链
工具链基于业界标准的GNU工具链,包含C/C++优化编译器,汇编器,链接器(支持LTO),调试器,仿真器和其他二进制工具。 所有的这些工具同时支持集成到Eclipse IDE中,或者作为命令行工具直接调用。
调试器可以通过低成本的USB-JTAG转换器连接到硬件调试对象,也可以通过Verilog PLI库运行RTL仿真。
支持完整的C/C++库。 带eSi-RISC支持的Micrium uC/OS-II RTOS,Express Logic的ThreadX,FreeRTOS。这些RTOS还支持lwIP TCP/IP协议栈。
工具链支持Windows,Linux两种平台。工具链不收取额外的授权费。
IP发布
eSi-3250以Verilog RTL IP核的形式发布。 我们的设计非常的中性,不偏向特别的技术框架。 设计时充分考虑了测试,考虑了DFT,支持在所有的时钟沿插入扫描,还支持内存BIST。 对于常用的EDA工具,我们提供一系列的脚本范例。
跟随处理器核,我们同时提供一系列基于AMBA总线的周边,包括:UART,SPI,I2C™,I2S,Timer,PWM,Watchdog,GPIO,PS/2,RTC,Ethernet MAC,USB,FIFO,Scatter-Gather DMA,AES,SHA256,quad-SPI闪存,静态RAM,并行闪存,嵌入式闪存核LPDDR控制器。 得益于使用业界标准的总线协议,eSi-3250同时兼容广泛的第三方IP。
根据客户的需求,我们可以生成多层的AHB矩阵和APB总线来连接eSi-3250处理器,内存和外设。