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新一代國產龍芯SoC芯片——3251 產品圖
發布時間:2013-11-21

新一代國產龍芯SoC芯片——3251      產品圖

產品介紹

         龍芯1B(3251)芯片用戶手冊下載

        3251 芯片是基于 GS232 處理器核的單芯片系統,可廣泛應用于工業控制、家庭網關、信息家電、醫療器械和安全應用等領域。3251 采用SMIC0.13 微米工藝實現,采用Wire Bond BGA256 封裝。 

                                                                     芯片結構圖

     3251 芯片具有以下關鍵特性: 

• 集成一個GS232 雙發射龍芯處理器核,指令和數據 L1 Cache 各 8KB 
• 集成一路LCD 控制器,最大分辨率可支持到1920*[email protected]/16bit 
• 集成 2 個 10M/100M/1000M 自適應MAC 
• 集成 1 個 32 位 133MHz DDR2 控制器 
• 集成 1 個 USB 2.0 接口,兼容EHCI 和 OHCI 
• 集成 1 個 8 位 NAND FLASH 控制器,最大支持 32GB 
• 集成中斷控制器,支持靈活的中斷設置 
• 集成 2 個 SPI 控制器,支持主從模式,支持系統啟動 
• 集成AC97 控制器 
• 集成 1 個全功能串口、1 個四線串口和 10 個兩線串口 
• 集成 3 路 I2C 控制器,兼容SMBUS 
• 集成 2 個 CAN 總線控制器 
• 集成 62 個 GPIO 端口 
• 集成 1 個 RTC 接口 
• 集成4 個 PWM 控制器 
• 集成看門狗電路 

 

    3251 芯片內部頂層結構由AXI XBAR 交叉開關互連,其中GS232、DC、AXI_MUX 作為主設備通過 3X3交叉開關連接到系統; DC、AXI_MUX 和 DDR2 作為從設備通過 3X3交叉開關連接到系統。在 AXI_MUX 內部實現了多個AHB和APB模塊到頂層AXI 交叉開關的連接,其中DMA_MUX、GMAC0、GMAC1、USB 被 AXI_MUX 選擇作為主設備訪問交叉開關;AXI_MUX(包括confreg、SPI0、SPI1)、 AXI2APB、GMAC0、GMAC1、USB等作為從設備被來 自AXI_MUX 的主設備訪問。在 AXI2APB內部實現了系統對 內部APB 接口設備的訪問,這些設備包括 Watch Dog、RTC、PWM、I2C、CAN、NAND、UART 等。 

 芯片主要功能芯片主要功能 :
GS232 CPU
龍芯 232 核是一款實現MIPS32 兼容且支持 EJTAG 調試的雙發射處理器,通過采用轉移預、寄存器重命名、亂序發射、路預的指令CACHE、非阻塞的數據 CACHE、寫合并收集等技術來提高流水線的效率。 
• 雙發射五級流水、亂序發射、亂序執行
• 8KB 指令Cache+8KB 數據Cache,4 路組相連,指令CACHE 支持路預                            
• 6 項 BRQ、16 項的QUEUE  
• 動態轉移預 、地址返回棧 
• 32 項JTLB,4 項 ITLB 、8 項 DTLB 
• 兩個定點ALU 部件。 
• 支持非阻塞的Cache訪問技術,4項load 隊列、2項store 隊列、3項miss 隊列,最多容忍 5 條 store 指令 Cache 不命中和4 條 load 指令 Cache 不命中。 
• 支持 cached store 指令的寫合并和uncache 寫加速技術 
• 支持 cache lock 技術和預取指令 
• 支持流水線暫停模式 
• 支持向量中斷,可配置支持快速中斷響應,最多 8個時鐘周期進入中斷處理程序 
• 支持EJTAG 調試 

DDR2
• 32 位 DDR2 控制器 
• 遵守 DDR2 DDR 的行業標準(JESD79-2B) 
• 一共含有 18 位的地址總線(即:15 位的行列地址總線和 3 位的邏輯 Bank 總線)。 
• 接口上命令、讀寫數據全流水操作 
• 內存命令合并、排序提高整體帶寬 
• 配置寄存器讀寫端口,可以修改內存設備的基本參數 
• 內建動態延遲補償電路 (DCC),用于數據的可靠發送和接收 
•  支持 33-133MHZ工作頻率

 LCD Controller
• 屏幕大小可達 1920*1080 
• 硬件光標

• 伽瑪校正 
• 最高像素時鐘 172MHz 
• 支持線性顯示緩沖 
• 上電序列控制 
• 支持 16 位/24 位 LCD 
  
USB2.0
• 1 個獨立的USB2.0 的 HOST ports 及 PHY 
• 兼容USB1.1 和 USB2.0 
• 內部EHCI 控制和實現高速傳輸可達 480Mbps 
• 內部OHCI 控制和實現全速和低速傳輸 12Mbps 和 1.5Mbps 
 
AC97
• 支持 16,18 和 20 位采樣精度,支持可變速率 

• 最高達 48KHz 
• 2頻道立體聲輸出 
• 支持麥克風輸入 

GMAC
• 兩路 10/100/1000Mbps  自適應以太網控制器 
• 雙網卡均兼容 IEEE 802.3 
• 對外部PHY 實現RGMII 和 MII 接口 
• 半雙工/全雙工自適應 
• 半雙工時,支持碰撞檢測與重發(CSMA/CD)協議 
• 支持CRC 校驗碼的自動生成與校驗 

SPI
• 支持2路SPI 接口 
• 支持系統啟動 
• 極性和相位可編程的串行時鐘 
• 可在等待模式下對 SPI進行控制 

UART
• 集成 1 個全功能串口、1 個四線串口和 10 個兩線串口 
• 在寄存器與功能上兼容NS16550A 
• 全雙工異步數據接收/發送 
• 可編程的數據格式 
• 16 位可編程時鐘計數器 
• 支持接收超時檢              
• 帶仲裁的多中斷系統          
• 兼容SMBUS(100Kbps)
• 與 PHILIPS I2C 標準相兼容 
• 履行雙向同步串行協議 
• 只實現主設備操作 
• 能夠支持多主設備的總線 
• 總線的時鐘頻率可編程 
• 可以產生開始/停止/應答等操作 
• 能夠對總線的狀態進行探                   
• 支持低速和快速模式 
• 支持 7 位尋址和 10 位尋址 
• 支持時鐘延伸和等待狀態 

PWM
• 提供 4 路可配置 PWM 輸出, 
• 數據寬度 24 位 
• 定時器功能 
• 計數器功能 

CAN
• 支持 2 個獨立 CAN 總線接口 
• 每路CAN 接口均支持CAN2.0A/B 協議 
• 支持CAN 協議擴展 
 
RTC
• 計時精確到0.1秒 
• 可產生 3 個計時中斷 
• 支持定時開關機功能 

GPIO
• 62 位 GPIO 
• 支持位操作 
 
NAND
• 支持最大單顆 NAND FLASH  為 32GB
• 共 4 個片選 CS
• 數據寬度 8bit
• 支持 SLC
  
INT controller
• 支持軟件設置中斷 
• 支持電平與邊沿觸發 
• 支持中斷屏蔽與使能 
• 支持固定中斷優先級 
  
Watchdog
• 16 比特計數器及初始化寄存器 
• 低功耗模式暫停功能 

功耗

• 0.5-0.9W

 
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