[发明专利]单Flash嵌入式配置多处理器的系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式配置处理器的技术领域，特别是单Flash嵌入式配置多处理器的系统。

背景技术

PowerPC是一种RISC（精简指令体系计算机）体系结构。20世纪90年代，IBM、Apple和Motorola公司开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6um生产工艺，晶体管集成度达到单芯片300万个。Motorola公司将PowerPC内核设计到SoC芯片之中，形成了Power QUICC I-III家族的数十种型号的嵌入式通信处理器。

Motorola的基于PowerPC体系结构的嵌入式处理器芯片有MPC505、821、850、860、8240、8245、8260、8560等近几十种产品，其中MPC860是Power QUICC系列的典型产品，MPC8260是Power QUICC II系列的典型产品，MPC8560是Power QUICC III系列的典型产品。Power QUICC系列微处理器一般有三个功能模块组成，嵌入式PowerPC核(EMPCC), 系统接口单元(SIU)以及通信处理器(CPM)模块，这三个模块内部总线都是32位。除此之外Power QUICC中还集成了一个32位的RISC内核。Power PC核主要执行高层代码，而RISC则处理实际通信的低层通信功能，两个处理器内核通过高达8K字节的内部双口RAM相互配合，共同完成强大的通行控制和处理功能。CPM以RISC控制器为核心构成，除包括一个RISC控制器外，还包括七个串行DMA(SDMA)通道、两个串行通信控制器 (SCC)、一个通用串行总线通道(USB)、两个串行管理控制器(SMC)、一个I2C接口和一个串行外围电路(SPI)，可以通过灵活的编程方式实现对Ethemet、USB、T1/E1、ATM等的支持以及对UART、HDLC等多种通信协议的支持。Power QUICC II 在灵活性、扩展能力、集成度等方面提供了更高的性能，同样由嵌入式的PowerPC核和通信处理模块CPM两部分集成而来。这种双处理器的结构由于CPM承接了嵌入式Power PC核的外围接口任务，所以较传统结构更加省电。CPM交替支持三个快速串行通信控制器(FCC)，二个多通道控制器(MCC)，四个串行通信控制器 (SCC)，二个串行管理控制器(SMC)，一个串行外围接口电路(SPI)和一个I2C接口。嵌入式的Power PC核和通信处理模块(CPM)的融合，以及Power QUICCII的其他功能、性能缩短了技术人员在网络和通信产品方面的开发周期。

同QUICCII相比，QUICCIII集成度更高、功能更强大、具有更好的性能提升机制。QUICCIII中的CPM较II产品200MHz的CPM的运行速度提升了66%，达到333MHz，同时保持了与早期产品的向后兼容性。这使得客户能够最大范围的延续其现有的软件投入、简化未来的系统升级、又极大的节省开发周期。QUICCIII通过微代码具有的可扩展性和增加客户定制功能的特性，能够使客户针对不同应用领域开发出各具特色的产品。这种从Power QUICC II开始就有的微代码复用功能，已经成为简化和降低升级成本的主要设计考虑。 

由于具有强大的处理能力，PowerPC一般应用在服务器或运算能力强大的专用计算机上以及游戏机上。国外厂商不仅是PowerPC芯片提供商，也是模块级组件的设计商和产品提供商。

除了民用市场之外，PowerPC在军用市场上获得了广泛的应用，如GE、CCT、DY4等公司在PowerPC的应用研究和市场推广上都走在了世界的前列。现代先进的雷达系统、通信系统、无人飞行器（UAV）、测控系统等都有大量的PowerPC芯片发挥着重要和核心的作用。尤其是在抗恶劣环境和嵌入式领域，PPC更是应用广泛。与PPC配套的软件如VxWorks操作系统等也是大量应用于各类电子系统中。

但是通常情况下，每个处理器外部需带一个并行Flash，以存贮处理器的可执行代码及用户开发的最终代码，在单处理器情况下，这基本上是唯一的最好方案。然而在多处理器情况下，每个处理器都配置一个Flash，则整个处理器系统就比较复杂，而且成本较大，显然不是一个较好的方案。

发明内容

本发明为了上述技术问题提供了单Flash嵌入式配置多处理器的系统，不仅可以解决传统结构复杂的问题，很大程度地降低了生产成本，而且可以根据处理器需要进行自动配置，具备高速串行总线。