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第5章 XScale内核及PXA270处理器简介 5.1 XScale内核简介 Intel XScale支持16位Thumb指令和DSP扩充指令。Intel PXA270微处理器芯片是一款集成了32位Intel XScale 处理器核、多通信信道、LCD控制器、增强型存储控制器和PCMCIA/CF控制器以及通用I/O口的高度集成的应用微处理器。 采用ARMv5体系结构，与ARM10E同级别。 5.1.1 XScale内核的特点 5.1.2 XScale与StrongARM的区别 XScale处理器的处理速度是StrongARM处理速度的两倍，其内部变化包括： 数据Cache的容量从8KB增加到32KB 指令Cache的容量从16KB增加到32KB 微小数据Cache的容量从512B增加到2KB 为了提高指令的执行速度，流水线结构由5级增至7级 新增乘/加法器MAC和特定的DSP型协处理器CP0 动态电源管理，使XScale处理器的时钟最高可达1GHz、功率1.6W，并能达到1200MIPS 5.2 PXA270结构及特点 英特尔公司于2003年底推出了性能最为强劲的PXA27x系列嵌入式处理器，PXA27x系列嵌入式处理器基于ARMv5E的Xscale核心，最高频率可达624MHz。 作为一款性能极其强劲的嵌入式处理器，配合嵌入式Linux或Wince操作系统，PXA270理论上可以支持任何媒体格式，并通过软件升级，支持未来媒体格式。 PXA270更适合传统PDA，手持PC，平板电脑，智能手机市场。它最初出现在PDA(比如惠普HP4700)和智能手机(如MOTO E680)上。因此它的扩展接口相当丰富，扩展接口有SD/SDIO/MMC、CF/PCMCIA、CMOS/CCD CAMERA、蓝牙、USB1.1、OTG等。 选择PXA270作为PMP处理器，是源于它wireless MMX技术和SpeedStep动态电源管理技术。SpeedStep技术原用于英特尔移动处理器，这种技术优点就是动态调节系统所需要的主频。SpeedStep技术可以将PXA270的主频在26MHz～624MHz(最高)之间自由调节，在系统完全空闲时，PXA270可以运行在26MHz的主频下！此时它的功耗将低于0.1毫安！ PXA270结构框图如下 5.2 PXA270特点 PXA270具有以下特点： 高性能 采用Intel XScale微架构的Wireless MMX技术 七级流水线、32KB的数据Cache、 32KB的指令Cache，2KB的微型数据Cache 大容量的数据缓冲区 256KB的专用内部高速代码和数据SRAM 高速基带协处理器 丰富的串行外设 AC’97音频接口 I2S音频接口 USB从、主控制器、USB OTG控制器 三个高速UART：标准串口、全功能串口、蓝牙串口 慢速和快速红外通信接口 支持JTAG调试 片内集成跟踪缓冲区，具有硬件监视特性 实时时钟 操作系统定时器 LCD控制器 支持被动和主动LCD显示 最大分辨率800*600像素，最高支持16bit 两个专用DMA通道，允许LCD控制器支持单层或双层显示 USIM（通用用户识别卡）接口 低功耗 Intel 无线Speedstep电源管理技术，内部功耗500mW 供电电压可以减小到0.85V，四种低功耗模式，动态电压和频率管理 高性能的存储器控制 四个SDRAM区， 支持PC卡和CF卡 灵活的时钟 CPU主频从104~624MHz 灵活的存储器访问时钟频率 看门功能时钟单元 系统附属外设单元 SD和MMC、记忆棒控制器 三个SSP控制器 两个I2C总线控制器 四个PWM输出 键盘接口，可支持直连和矩阵方式 中断控制器 外设中断源可映射为中断请求 能单独使能各中断源 高优先级中断机制 可通过快速方式访问协处理器 向后兼容各系统外设 5.3 PXA270存储管理单元 MMU内存管理单元(包含指令cache，指令MMU，数据cache，数据MMU) 通过MMU提供内存访问保护和虚拟地址到物理地址的转换功能，使用协处理器CP15自动完成地址转换和访问保护。 增加了内存转换描述符的类型扩展TEX和P位。当TEX=0时与ARM架构兼容，当为1时，由辅助控制寄存器的位5和位4（MD）类决定微型数据Cache的属性。P位在第一级描述中，允许ASSP定义新的属性。 通过快表TLB加快地址转换，与ARM架构相比，TLB分为指令快表I TLB和数据快表B TLB，他们可以独立进行操作。 MMU和Cache可被配置成为使能或禁止状态。指令Cache是