MicroBlaze 软核处理器

概述

MicroBlaze™ CPU 是嵌入式、可修改预置 32 位 / 64 位 RISC 微处理器配置系列。系统设计者可在没有任何 FPGA 经验的情况下,利用 2019.2 中的 Vitis™ Core 开发套件或使用 2019.1 或更早版本中基于 Eclipse 的Xilinx 软件开发套件 (SDK),通过所选的评估套件立即启动 MicroBlaze 处理器的开发。MicroBlaze 处理器符合大量不同应用的需求,这些应用包括工业、医疗、汽车、消费类以及通信市场等。

为帮助您快速部署应用,MicroBlaze 处理器还包含三个用于模拟类似处理器类型的预置配置。

  • 微控制器:适合运行裸机代码
  • 实时处理器:RTOS 上的确定性实时处理
  • 应用处理器:支持嵌入式 Linux 功能

经验丰富的 FPGA 设计人员能够使用 Vivado® HL 版设计工具将 MicroBlaze 处理器瞄准至所支持的任何 Xilinx 器件,不会产生任何额外的费用。从一个这些可配置预置开始,可从各种特定处理器选项以及 PWM、UART、DMA 和串行接口等驱动程序拖放外设目录进行进一步定制化,满足应用的特定需求。此外,它还可作为原有 IDS 嵌入式版本的一部分提供,用于 Spartan®- 和 ®-6 等较早的 FPGA 器件系列。

主要功能
  • 32 位指令集和通用寄存器
  • 32 位地址总线,可扩展至 64 位
  • 锁步和 TMR 功能
  • 可选浮点单元
  • 睡眠、休眠和暂停模式/指令
处理器详细信息

主要拖放外设

一般用途 I/O 视频 网络
  • 多通道 DMA
  • 流媒体 FIFO
  • 定时器/看门狗
  • Mutex/邮箱
  • UART
  • USB 2.0
  • QSPI
  • GPIO
  • PWM
  • HDMI 摄像机/显示器接口
  • MIPI-CSI、MIPI-DSI
  • Video DMA
  • 以太网子系统
  • 控制器局域网

预置配置


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微控制器预置 (多达 200 个 DMIP)

  • 32 位处理器内核
  • JTAG 调试接口
  • 紧密耦合的本地内存
  • SPI 控制器
  • I2C 控制器
  • UART
  • 中断控制器
  • 定时器
  • GPIO

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实时处理器预置(多达 200 个 DMIP)
  • 所有微控制器预置模块
  • 指令高速缓存
  • 内存保护单元
  • 数据高速缓存
  • DDR 内存控制器

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应用处理器预置(多达 180 个 DMIP)
  • 所有实时处理器预置模块
  • 内存管理单元
  • 以太网控制器

MicroBlaze 性能指标:基于 Vivado 2019.2

器件 单片机
(1.04 DMIPs/MHz)
实时处理器
(1.31 DMIPs/MHz)
应用处理器
(1.31 DMIPs/MHz)
Fmax DMIPS Fmax DMIPS Fmax DMIPS
成本优化器件系列
Spartan-7 (-2) 178 185 155 203 120 157
Artix-7 (-3) 204 212 172 225 146 191
Zynq 7000S (-2) 187 194 156 204 129 169
Zynq-7000 (-3) 212 220 171 224 141 185
FPGA、3D IC 和 MPSoC
Kintex-7 (-3) 298 310 228 299 204 267
Virtex-7 (-3) 300 312 238 312 208 272
Kintex UltraScale (-3) 393 409 280 367 242 317
Virtex UltraScale (-3) 384 399 283 371 245 321
Kintex UltraScale+ (-3) 518 539 384 503 345 452
Virtex UltraScale+ (-3) 505 525 396 519 327 428
Zynq UltraScale+ MPSoC (-3) 493 513 379 496 329 431
技术文档

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