MC3172 初探

news2024/12/25 18:19:50

感芯科技第一款32位 RISC处理器MC3172，业内首个64线程同步并行运行，线程资源可按需配置，
共享代码段空间与数据段空间，硬件级实时响应，无需中断服务程序，无需实时操作系统。
基于RISC-V RV32IMC 指令集，100%单周期指令，最高200MHz主频，3.37coremark/MHz。
数据段与代码段共享128K字节SRAM，可按需配置为96K代码空间加32K数据空间，或64K代码空间加
64K数据空间，或32K代码空间加96K数据空间，灵活应对各种应用场景。
拥有丰富片内外设：12个可配置通信接口，可按需配置为UASRT或SPI或USB或CAN总线形式，满足多通
信端口需求；6个双缓冲24位计数器，可提供高精度PWM与输入捕捉；64个GPIO，可提供丰富的自定义控制
接口。
产品特性
 内核 Core：
- 基于 RV32IMC 指令集，单周期乘法
- 64路线程同步并行运行，无需线程切换
- 线程资源可按需配置且无需操作系统
- 3.37coremark/MHz
- 100%单周期指令，时序确定
- 最高 200MHz 系统主频
 存储器：
- 128KB SRAM可按需分配为：
96K代码空间+32K数据空间
64K代码空间+64K数据空间
32K代码空间+96K数据空间
 电源管理和低功耗：
- 核心供电电压范围：1.8V～1.98V，
- GPIO供电电压：1.8V～3.3V
 系统时钟、复位
- 内嵌 200MHz RC 振荡器
- 内嵌 8MHz RC 振荡器
- 外部支持 4MHz～40MHz 高速振荡器
- 外部支持最高133MHz 输入时钟
- 上电复位(POR)
 6 个计数器
- 6 个 24 位通用计数器，每个计数器提供多达
4 个用于输入捕获/输出PWM/脉冲计数的通道
- 1 个看门狗定时器（独立型）
- 系统时间定时器：32 位自增型计数器
 12 个可配置通信接口，支持以下模式：
- USART
- SPI 接口（支持 Master 和 Slave 模式）
- USB2.0 主机/设备接口（全速和低速）
- CAN2.0B
 快速 GPIO 端口
- 多达 64 个 I/O 口
 调试模式：串行 2 线调试接口
 封装形式
- QFN88

系统架构

MC3172 是一款多线程实时处理器，其特点为64线程同步并行运行，互不阻塞，各个线程共享数据
段与代码段，无通信瓶颈。100%单周期指令无需分支预测，无流水线阻塞，性能已达到单发射结构的理
论极限性能，各个线程按需分配主频完成各自专项任务，无需中断与线程调度，故具有极强的实时性和
可预测性，可以代替实时操作系统，实现程序的模块化与复用性。

片上存储

内置 128K 字节 SRAM 区，用于存放代码和数据。
在启动时，默认通过两线调试接口被动下载程序与初始数据到SRAM，SRAM可按需配置为以下三种
模式：
96K代码空间+32K数据空间
64K代码空间+64K数据空间
32K代码空间+96K数据空间

线程主频控制器

产品内置快速可编程线程控制器，支持全部64个线程运行频率设置，记内核时钟速度为 C Mhz,则
每16个线程为一组共4个线程组，每个线程组固定分配四分之一主频资源，每个线程组内部的16个线程
可按需配置，举例如下
假设内核主频为128MHz，则每个线程组分配的主频为32Mhz，则线程组内的16个线程共享该32Mhz主
频资源，可配置为如下几种典型设置（只是举例说明，不是必须配置为这些设置，可按实际需求灵活配
置）。
设置1：线程0独占32Mhz主频，其余线程（1-15）不工作。
设置2：全部线程（0-15）平分32Mhz主频，每个线程分配2Mhz运行主频。
设置3：线程（0-3）平分32Mhz主频，每个线程分配8Mhz运行主频，其余线程（4-15）不工作。
设置4：线程0分配16Mhz主频，线程1分配8Mhz主频，线程2分配4Mhz主频，其余线程（3-15）每个
线程分配（4/16）Mhz运行主频。
设置5：线程0分配16Mhz主频，线程1分配8Mhz主频，线程2分配4Mhz主频，线程3分配2Mhz主频，线
程4分配1Mhz主频，线程5分配0.5Mhz主频，线程6分配0.5Mhz主频，其余线程（7-15）不工作。

主时钟