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AMD MicroBlaze™ Diagram

概观

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。凭借高度可定制特性，MicroBlaze 处理器已被证明适用于工业、医疗、汽车、消费电子及通信等多元化市场领域的广泛应用。

MicroBlaze 处理器历经验证、测试并深受信赖，具备跨越代际的卓越性能。多年来，该处理器已成功推广至众多应用领域。MicroBlaze 处理器以其历久弥新的设计和值得信赖的性能，培养了一大批忠实客户。这些客户因 MicroBlaze 一贯的可靠性和卓越的成功记录而持续采用该处理器。

开发人员可将 MicroBlaze 处理器部署到 Vivado™ Design Suite 支持的任意 AMD 自适应 SoC 或 FPGA 器件中，无需额外支付费用。。该处理器亦作为传统集成设计软件 (IDS) 嵌入式版本组件，向下兼容 Spartan™ 6 等早期 FPGA 系列。

主要功能

三种不同的配置

  • 微控制器：非常适合执行裸机代码
  • 实时处理器：确保 RTOS 上的确定性实时处理
  • 应用处理器：能够在嵌入式 Linux 上运行

高级功能

  • 支持超过 70 种用户配置选项，并提供驱动程序支持的拖放式外设，例如以太网子系统、UART、USB 2.0 和流式 FIFO，从而实现高度定制化
  • 集成多种高级功能，包括 32 位指令集、多功能寄存器以及可扩展至 64 位的地址总线
  • 通过双核锁步、三重模块冗余 (TMR) 等特性，保障关键应用安全，可选配浮点单元及睡眠、休眠、挂起等多种电源管理模式

出色的设计灵活性

  • 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 级流水线实现最优占板面积，5 级流水线实现极致的性能表现
AMD MicroBlaze™ V Microcontroller Configuration Diagram
AMD MicroBlaze V

深入了解 AMD MicroBlaze™ V 处理器的潜在优势。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，而且还可提供极佳的效率和安全特性。

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处理器详细信息

主要拖放外设 

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

示例设计配置 

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AMD MicroBlaze™ Diagram

MicroBlaze 微控制器

  • 32 位处理器核心
  • JTAG 调试接口
  • 紧密耦合的本地内存
  • SPI 控制器
  • I2C 控制器
  • UART
  • 中断控制器
  • 定时器
  • GPIO
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AMD MicroBlaze Real-Time Processor Diagram

MicroBlaze 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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AMD MicroBlaze Application Processor Diagram

MicroBlaze 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 微控制器
(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
成本优化型产品组合器件
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 AMD 在 2023 年 11 月进行的内部测试，使用 Dhrystone Benchmark V2.1 测试 AMD MicroBlaze 处理器以及预定义的预设和允许的编译器选项，并使用 AMD Vivado 2023.2 IDE 中提供的 GNU 工具链。实际结果可能有所不同。(IP-001)

支持和资源