基于龙芯2F的车载和便携设备系统设计

2010-08-14 15:26:42来源: 微计算机信息

 

      摘 要:设计了一款基于国产处理器龙芯2F 的嵌入式应用系统,该系统主要面向车载和便携设备。针对车载和便携设备的特点,在芯片选择上主要突出低功耗和稳定性;对直流电源部分进行了优化,提高了整个系统的效率;在系统的调试过程中,采用替代手段消除SM502芯片I2C 逻辑上的bug,使系统支持市场上所有类型的内存条;为使系统的信号完整性达到高频电路的要求,提出了相应的设计方法和流程。

0. 引言

      近年来,车载和便携式多媒体播放设备倍受人们追捧,竞相推出多种设计方案。基于龙芯2F[1,2] (LOONGSON-2F )处理器的车载和便携设备设计方案主要面向车载娱乐、超移动设备(UMD)、移动Internet 设备(MID)等高性能、低功耗嵌入式领域从事开发和生产的公司企业。该方案采用龙芯2F(LOONGSON-2F )处理器为控制核心,根据车载和便携设备工作环境和特点,采用SM502 [3]多功能显示控制芯片,它能够支持多种媒体格式,可实现上网、看电视、录制和播放音乐等功能;板载FLASHDDR2 内存,可独立引导系统内核工作,利用串口作为系统终端。也可通过板载的通用PCI 和LOCAL BUS 总路线接口进行系统扩展,方便用户进行二次开发,加之CPU 使用国产芯片,具有功耗低、价格低廉的特性,该设计方案具有较高的应用和参考价值。

1. 龙芯2F 处理器的功能与特点

  本系统采用的龙芯2F(LOONGSON-2F )处理器,是中国科学院计算技术研究所最新发布的一款64 位MIPSⅢ指令集的通用RISC 微处理器。该处理器在国内首个采用了90nmCMOS 设计工艺,面积为35nm2,典型工作频率800MHz 下实测功耗为4~5W ,最高工作频率可达1G;最高浮点运算速度为每秒40/80 亿次双/单精度浮点运算,片内集成了PCI/PCIX 等IO 控制器,并集成片上二级CACHE、DDR2 内存控制器,非常适合高端嵌入式领域。

2. 系统硬件结构设计

      系统的结构框架如图1 所示。

图 1 车载和便携设备系统结构图

   龙芯2F(LOONGSON-2F )处理器为整个系统的控制中心,并承担所有数据的处理任务。系统通过ICS950220 时钟合成器产生主板上各芯片所需的时钟,同时该芯片带有看门狗功能。系统内存是通过处理器内部集成的DDR2 控制器扩展,考虑到PCB 印制板的面积和访存更高的带宽需求,采用4 片16bit 位宽的内存颗粒方案,内存容量取决于采用颗粒的容量,最大可支持1GB 内存,其工作频率为300MHz 。通过处理器提供的LOCAL BUS 扩展512KB Flash ROM 用于系统BIOS 存储。

 

[1] [2] [3]

关键字:龙芯2F  便携设备  DDR2  信号完整性

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/0814/article_2421.html
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