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AMD MicroBlaze™ 处理器

灵活高效的软处理器

概述

AMD MicroBlaze™ 处理器基于高效的 RISC Harvard 架构,提供一系列可定制、易于集成的 32/64 位微处理器配置。MicroBlaze 处理器提供高度的灵活性,允许对外设、内存和接口特性进行广泛的定制。凭借其灵活应变性,MicroBlaze 处理器经过验证,可为多个领域的各种应用带来巨大的优势,其中包括工业、医疗、汽车、消费类产品以及通信市场等。

MicroBlaze 处理器经过试用、测试,值得信赖,其巨大的吸引力跨越几代产品从未凋零。多年来,它已在众多应用中找到了自己的发展之路。其经久不衰的设计和高度可靠的性能让客户心生强烈的归属感,他们反复选择 MicroBlaze 处理器为其始终如一的可靠性以及有目共睹的成功保驾护航。

开发人员可将 MicroBlaze 处理器对准由 Vivado™ 设计套件提供支持的任何 AMD 自适应 SoC 或 FPGA 器件,无需额外的费用。此外,它也可作为原有集成设计软件 (IDS) 嵌入式版本的一部分提供,满足较早 FPGA 产品系列的需求,如 Spartan™ 6 FPGA。

主要功能

三种不同的配置:

  • 微控制器:执行裸机代码的理想选择
  • 实时处理器:确保 RTOS 上确定性的实时处理
  • 应用处理器:能够在嵌入式 Linux 上运行

高级特性:

  • 提供 70 多种用户配置选项以及一系列驱动程序启用的拖放外设,如以太网子系统、UART、USB 2.0 以及流媒体传输 FIFO 等
  • 整合各种高级特性,包括 32 位指令集、多用途寄存器以及高达 64 位的可扩展地址总线等
  • 通过双核锁步和三模冗余 (TMR) 功能以及可选浮点单元和电源管理模式(包括睡眠、休眠和挂起工作),为重要应用提供安全性

高度的设计灵活性:

  • 在 Vivado 和 Vitis™ 工具中提供全面集成的设计流程
  • 与 Vivado 或 IDS 设计工具中支持的任何 AMD 自适应 SoC 或 FPGA 兼容
  • 3 级流水线实现最佳引脚,5 级流水线实现最佳性能
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发现 AMD MicroBlaze™ V 处理器的潜能。这款处理器带来了 RISC-V 开源优势、便捷的硬件迁移、设计可移植性以及全面的行业支持生态系统,不仅可优化设计,而且还可提供最佳的效率和安全特性。

处理器详细信息

主要拖放外设

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

示例设计配置


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微处理器

  • 32 位处理器内核
  • JTAG 调试接口
  • 紧密耦合的本地存储器
  • 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
  • 所有微控制器预置模块
  • 指令高速缓存
  • 内存管理单元
  • 数据高速缓存
  • DDR 内存控制器

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应用处理器
  • 所有实时处理器预置模块
  • 以太网控制器

MicroBlaze™ 处理器性能指标:基于 Vivado™ Design Suite 2023.2

器件 微处理器
(1.09 DMIPs/MHz)
实时处理器
(1.38 DMIPs/MHz)
应用处理器
(1.38 DMIPs/MHz)
Fmax DMIPS Fmax DMIPS Fmax DMIPS
成本优化器件系列
Spartan™ 7 (-2) FPGA 186 203 152 210 132 182
Artix™ 7 (-3) FPGA 203 221 181 250 140 193
Zynq™ 7000S (-2) SoC 186 203 155 214 128 177
Zynq 7000 (-3) SoC 211 230 171 236 147 203
FPGA、3D IC、MPSoC 和自适应 SoC
Kintex™ 7 (-3) FPGA 295 322 243 335 204 282
Virtex™ 7 (-3) FPGA 299 326 252 348 202 279
Kintex UltraScale™ (-3) FPGA 392 427 291 402 244 337
Virtex UltraScale (-3) FPGA 384 419 283 391 243 335
Kintex UltraScale+™ (-3) FPGA 519 566 390 538 343 473
Virtex UltraScale+ (-3) FPGA 517 564 377 520 338 466
Artix UltraScale+ (-2) FPGA 482 525 358 494 300 414
Zynq UltraScale+ MPSoC (-3) 518 565 365 504 334 461
Versal™ AI Core 系列 (-3HP) 437 476 361 498 310 428

基于 2023 年 11 月的 AMD 内部测试,使用 Dhrystone 基准 V2.1 测试具有预定义预设和允许的编译器选项的 AMD MicroBlaze 处理器,并使用 AMD Vivado 2023.2 IDE 中提供的 GNU 工具链。实际结果会有所不同。 (IP-001)

技术文档

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