Cyclone V SoC FPGA硬核處理器系統(tǒng)簡介

SoC FPGA使用寬帶互聯(lián)干線鏈接，在FPGA架構(gòu)中集成了基于ARM的硬核處理器系統(tǒng)（HPS），包括處理器、外設(shè)和存儲器接口。Cyclone V SoC FPGA在一個(gè)基于ARM的用戶可定制芯片系統(tǒng)（SoC）中集成了分立處理器、FPGA和數(shù)字信號處理（DSP）功能，幫助您降低了系統(tǒng)功耗、系統(tǒng)成本，減小了電路板面積，提高了系統(tǒng)性能。SoC FPGA同時(shí)實(shí)現(xiàn)了硬核知識產(chǎn)權(quán)（IP）的性能和低功耗特性以及可編程邏輯的靈活性。

結(jié)構(gòu)圖

HPS 特性

（1）800-MHz，雙核ARM® Cortex™-A9 MPCore™處理器

（2）每個(gè)處理器內(nèi)核包括：

32 KB的L1指令高速緩存，32 KB的L1數(shù)據(jù)高速緩存

單精度和雙精度浮點(diǎn)單元以及NEONTM媒體引擎

CoreSightTM調(diào)試和跟蹤技術(shù)

（3）512 KB的共享L2高速緩存

（4）64 KB的Scratch RAM

（5）多端口SDRAM控制器，支持DDR2、DDR3、LPDDR1和LPDDR2

（6）8通道直接存儲器訪問（DMA）控制器

（7）QSPI閃存控制器

（8）NAND閃存控制器，支持DMA

（9）SD/SDIO/MMC控制器，支持DMA

（10）2x 10/100/1000以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制器（MAC），支持DMA

（11）2x USB On-The-Go （OTG）控制器，支持DMA

（12）2x I2C控制器

（13）2x UART

（14）2x串行外設(shè)接口（SPI）

（15）134個(gè)通用I/O （GPIO）

（16）7x通用定時(shí)器

（17）4x看門狗定時(shí)器

寬帶HPS至FPGA互聯(lián)干線鏈接

雖然HPS和FPGA能夠獨(dú)立工作，但是，它們通過高性能ARM AMBA? AXITM總線橋接寬帶系統(tǒng)互聯(lián)緊密鏈接。FPGA架構(gòu)中的IP總線主機(jī)能夠通過FPGA至HPS互聯(lián)訪問HPS總線從機(jī)。相似的，HPS總線主機(jī)能夠通過HPS至FPGA橋接訪問FPGA架構(gòu)中的總線從機(jī)。所有橋接兼容AMBA AXI-3，支持同時(shí)讀寫操作。6個(gè)FPGA主機(jī)可以和處理器共享HPS SDRAM控制器。此外，在程序的控制下，通過專用32位配置端口，處理器可以用于配置FPGA架構(gòu)。

（1）HPS至FPGA：可配置32位、64位、128位AMBA AXI接口

（2）FPGA至HPS：可配置32位、64位、128位AMBA AXI接口

（3）FPGA至HPS SDRAM控制器：6個(gè)主機(jī)（命令端口），4x 64位讀數(shù)據(jù)端口和4x 64位寫數(shù)據(jù)端口

（4）32位FPGA配置管理器