外設(shè)IP核(Peripheral IP Core)統(tǒng)指系統(tǒng)芯片里面的除嵌入式CPU以外的外圍專用功能IP核的總稱,包括串行總線接口,存儲(chǔ)器控制器等。外設(shè)一般通過總線核處理器連接,通常是總線的從設(shè)備。外設(shè)接收處理器的指令后,完成特定的功能。作為系統(tǒng)芯片的重要組成部分,外設(shè)協(xié)助處理器完成控制,計(jì)算等任務(wù),提高了處理器的工作效率。
外設(shè)通常在處理器的控制下工作,處理器通過讀/寫外設(shè)的寄存器管理外設(shè)。外設(shè)寄存器一般包含兩類:第一類是控制寄存器,處理器對(duì)這類寄存器寫入配置實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的控制;第二類寄存器是狀態(tài)寄存器,處理器通過讀取這類寄存器了解外設(shè)當(dāng)前的工作狀態(tài)。
按照功能分類,常見的外設(shè)有4類:1通用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議接口外設(shè),如I2C,SPI,UART,MAC,USB等,這些外設(shè)按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的收/發(fā);2通用控制外設(shè),如通用I/O接口(GPIO),脈寬調(diào)制接口(PWM)等,這些外設(shè)可對(duì)引腳進(jìn)行特殊化的操控;3加速器型外設(shè),類似于協(xié)處理器,加速特定類型的運(yùn)算,如圖像編解碼,高速加解密核卷積運(yùn)算等;4系統(tǒng)功能外設(shè),幫助處理器完成系統(tǒng)芯片的系統(tǒng)運(yùn)行功能,確保應(yīng)用正確執(zhí)行,如定時(shí)器和中斷控制器等。
按照速度分類,常見的外設(shè)分為高速外設(shè)和低速外設(shè)兩類:高速外設(shè)的工作頻率高,執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)或者計(jì)算,如圖像處理加速器,高速加解密引擎和高速通信接口等;低速外設(shè)的工作頻率低,主要負(fù)責(zé)SoC與外界的低速通信,維護(hù)SoC系統(tǒng)功能,如I2C,INTC等。
隨著外設(shè)種類的增加和性能的提高,為使外設(shè)與處理器之間的速度,時(shí)序和格式等匹配,外設(shè)逐漸發(fā)展為擁有獨(dú)立的控制單元與接口電路。隨著外設(shè)功能越來越多樣化,性能要求越來越苛刻,如何設(shè)計(jì)出可靠性高,控制簡(jiǎn)單,智能化且易于擴(kuò)展的外設(shè)稱為未來的發(fā)展趨勢(shì)。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:系統(tǒng)芯片—外設(shè)IP核
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