当前位置:首页 > 芯闻号 > 充电吧
[导读] 有几点关于代码和数据存储区配置的一些疑问,麻烦解答一下: 问:代码存储器可以选择OTP或者 extension memory,一般在最终软件定型后使用OTP没有问题,而在调试过程中会选择extension memory。extension mem

 有几点关于代码和数据存储区配置的一些疑问,麻烦解答一下:       

问:代码存储器可以选择OTP或者 extension memory,一般在最终软件定型后使用OTP没有问题,而在调试过程中会选择extension memory。extension memory里有三类:EMB、SRAM和Custom,通常代码存储器应该是非易失存储器,而你们这里列出来的EMB和SRAM都是下电易失的,这一点我不是很明白?难道说extension memory只是在KeilC处于debug模式时代码运行的存储区,而非代码下电存储的介质?EMB只有1K(最大可以到2K),如果设置了这个代码存储器,是不是KEILC DEBUG时代码不可以超过1K?

FAE:EMB和SRAM都是易失的,用EMB是最大可支持2KB的code空间,EMB初始化的信息与FPGA配置信息一起存储在内嵌SPI Flash中,上电自动加载,用SRAM时,需要使用我们提供的SRAMLoader工程,利用Astro重配置特性进行加载。

问:与上面类似的疑问,关于数据存储区,两个选项,on-ship SRAM默认勾选,这个没有疑问。而FP应该是内部扩展的4M Flash,应该是非易失存储器,数据存储器通常没有必要是非易失的吧?我认为按照常规,代码存储是非易失存储器,数据存储是易失存储器,而你们的配置选项让我有点糊涂。

FAE:Astro内部为8051提供16KB专用SRAM,用作data空间。

问:另外,SPI烧录应该是将FPGA配置数据烧录到4M FLASH中吧?而用Configuration Packer功能应该是要将FPGA配置数据和软件hex文件封装成一个文件烧录到4M flash中吧?我这么尝试过好像下电后系统没有跑起来,那么是不是在系统的存储器配置中有所讲究呢?

FAE:Configuration Packer可以让Astro内存储多个配置文件,利用它可以在使用SRAM做code空间时打包SRAMLoader工程进行上电自动加载。附件中是关于Astro的几个应用文档,您先看一下,写的比较详细,相信对您理解Astro用法会很有帮助,谢谢!

昨天对Agate Logic负责硬件的FAE狂轰滥炸,对于其开发工具和器件的结构都有更深入的了解和认识,上面的几个问答只是关于51硬核的数据和代码存储器方面的,好一番追问之后,总算逼出了几个像模像样的文档出来,消化后再做了一些实践,然后有一点收获和对后续项目在存储器配置上的一些可行性的想法。另外,关于时序方面的一些疑问也得到了解答,不是很放心,也问出了一些真真确确的“问题”来,并且目前在用软件版本的一些bug也被我问出来了,目前还需要等着厂商给我提供补丁,所以关于时序方面的博文只能暂缓进行。

特权同学问题提得比较到位,但不是很有水准。FAE回答得也不是很容易让人明白,最后还是文档给出了比较权威的解答。

在讨论Astro系列芯片51硬核的软件运行模式之前,要先看看Astro系列芯片到底已经提供了哪些片内的存储资源,不看不要紧,一看吓一跳——可谓品种齐全,满足各类需求。

1.       总共1Mbit的OTP型存储区,其中64KB用于FPGA的配置数据存储,另64KB用于51硬核的最终代码存储器。
2.       4Mbit(512KB)的FPGA和8051公用的SPI Flash。
3.       2块9Kbit的可配置双端口EMB。
4.       16KB的51硬核专用数据存储器。

Astro系列芯片51硬核的软件主要运行模式:

小模式:

不外挂存储器,使用芯片现有资源,FPGA配置数据和8051代码(小于2KB)存储于SPI Flash中。系统上电后,FPGA配置数据先从SPI Flash中导出并配置FPGA,也包括EMB的初始化数据(即软件代码从SPI FLASH搬运到EMB中);完成后8051代码直接从EMB中开始运行。

内嵌8051在无等待周期的状态下,最快时钟频率可到70MHz,性能到47MIPS的性能。主要用于8051代码较少时,调试生产两便,成本也比较低。

手记二中的测试就是基于该模式,性能还算可以。

调试模式:

外挂SRAM存储器,FP Bootloader配置数据、FPGA用户程序配置数据和8051用户代码分段存储于SPI Flash中。系统上电先从SPI Flash中导出FP BootLoder配置数据(内含Loader部分)。配置FP包括EMB的初始化数据,完成后SRAM Loader程序将搬运8051用户代码到外挂SRAM中;之后再从SPI Flash中导入FP用户程序并重新配置FP,8051代码在外挂SRAM中开始运行。

内嵌8051在无等待周期的状态下,最快时钟频率可到35MHz,性能到23MIPS的性能。此模式主要用于8051代码超过2KB调试时用。当然也可用于生产。请注意外挂SRAM将增加成本。

这种模式由于不太可能使用,所以特权同学不过多研究,但这也是嵌入式系统中比较常见的一种BootLoder方式。

最终生产模式:

不外挂存储器,8051代码存储于OTP存储器中,FP配置数据存于OTP或SPI FLASH中。因为OTP存储器是一次性的,所以不能用于调试阶段。一般产品最终定型后再使用OTP存储器可以获得最优的性能和最低的成本。

而当采用OTP 作为8051 代码内存,最高时钟频率可达100MHz。较理想的方法是用锁相环PLL来产生8051 时钟。CKCON SFR的低4位用来控制数据Memory 的等待周期。如果8051时钟频率高于45MHz,最好将value设置为大于等于2,以防止时钟太快,数据还没准备好。

也就是说,OTP方式可以达到51硬核代码运行的最佳性能,甚至于性能的速度瓶颈已经不是代码存取,而是数据存取。

以上三种模式是比较推荐的,但是特权同学从实际工程需要来考虑,简单的说,需要一种调试模式和一种生产模式。生产模式无可厚非的选择OTP烧录,而调试模式有点棘手,如果选择小模式,代码运行量太小,顶多不过2K,基本干不了什么事。而选择外扩SRAM,有限的IO资源不会允许的。所以,有点苦恼,但是还好,还有一种最次的选择——性能低下的第四种模式。

当8051的性能低于1.4MIPS时,可用spi flash作为8051的代码存储器。此模式的运行环境如下:

1. 选用片内 SPI FLASH;

2. FPGA的配置数据和8051代码存放在同一个SPI FLASH 里;

3. 8051 与SPI FLASH 接口大约需要90 个LE cells;

4. 8051 的内核时钟最快为30MHz 左右, 8051 最快运行性能大约为1.4MIPS;

5. 顺序取指需要 8 个时钟周期,跳转取指需要40 个周期;

在尝试SPI FLASH模式的时候,遇到了比较有意思的事。特权同学根据实例做SPI FLASH的运行测试,结果搞不定,也找不到相关的IP核。于是求问FAE,FAE直接告知这个IP核还没有集成到工具中,然后把源代码都发过来了。呵呵,虽然工具不完善,不过服务倒是很周到。

由于基于SPI FLASH的模式是在51硬核与SPI FLASH之间使用FPGA逻辑搭建了一个FLASH读取的模块。所以经过测试,确实这个FLASH读取控制的逻辑模块频率不能太高,过高FLASH就要**了,理论值是30M,而特权同学用了25M。然后使用上一篇手记同样的方法改变硬核的频率进行测试。


延时函数

EMB模式

SPI FLASH模式

50MHz

100MHz

50MHz

100MHz

Delay(1) 5.0us 2.5us 20us 20us
Delay(2) 6.6us 3.3us 27.5us 27.5us
Delay(3) 8.3us 4.2us 35us 35us
Delay(4) 9.9us 5.0us 42.5us 42.5us
i++与i 约1.63us 约0.83us 约7.5us 约7.5us

 

结果证明,51硬核的频率受制于指令的读取速度,那么在SPI FLASH模式下速度性能确实大打折扣。
 
 

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭