各品牌ARM SoC技术比较分析

　　Philips的LPC2214

　　它的CPU核心是16/32-bit ARM7TDMI-S，S是“可合成”(synthesizable)的意思，可让SoC设计业者能将ARM7TDMI核心快速地和灵活地与其它IP合成。LPC2214的主要特性如下：

　　内建有256 Kbytes的FLASH、16 Kbytes的SRAM，工作速率60 MHz。128-bit的“内存加速模块”(memory accelerator module;MAM)，能使CPU快速攫取到(prefetch)下一个ARM指令，因此，执行速率可以达到60 MHz。

　　透过芯片内的开机加载软件(boot loader)，可以达到“系统内编程”(In-System Programming;ISP)和“应用中编程” (In-Application Programming;IAP)的功能。

　　所谓”系统内编程”是指利用JTAG和软件，可以在很短的时间内(约30秒~40秒)，将使用者系统程序写入FLASH中，或清除FLASH的所有内容;在这过程中，并不需要从主机板中将处理器或FLASH拆除，因此可以节省成本和时间。这有利于产品的开发;或能让技术人员到客户端更新软件或参数，且不需要拆机壳大翻修。目前大多数的MCU、SoC、DSP、FPGA/CPLD都有提供类似的工具和功能。

　　所谓“应用中编程”是指利用两组FLASH，可以在远程将韧体版本升级。当将第一组FLASH的程序代码被清除或被重新写入时，处理器使用第二组FLASH的程序代码来执行。当第一组FLASH的写入作业完成之后，系统可以马上切换去执行第一组FLASH里面的程序代码。这个功能对网络通讯设备而言，是很重要的，因为当韧体版本升级时，这些设备的操作系统是不能停止的。

　　支持EmbeddedICE-RT和Embedded Trace接口，透过RealMonitor软件可以进行实时除错。

　　8个通道的10-bit ADC，转换时间小于2.44μs。

　　2个32-bit定时器(4个采集信道和4个比较信道)，1个PWM单元(6个输出)、1个实时时脉产生器(real time clock)、1个看门狗定时器。

　　多种序列接口，这包含：2个UART、1个快速I2C(400 Kbps)、2个SPI。

　　1个向量式中断控制器(可设定中断的优先级和中断向量的地址)。

　　可设定的外部内存接口，最多可设定4个内存排组(bank)，每排最长16M-bit和8/16/32-bit的数据宽度(因此，支持的最大内存空间是64 MBytes)。

　　最多112个GPIO脚位(5V)。9个外部中断脚位(边缘或水平触发)。

　　内建有PLL，支持的最大CPU时脉为60 MHz。

　　内建有石英振荡器，工作频率范围是1 MHz~30 MHz。

　　两种低功率模式：闲置(Idle)和功率下降(Power-down)。

　　透过外部中断，可以将处于“功率下降模式”的处理器唤醒。

　　为了使功率的利用能够达到最佳化，可以开启(enable)或关闭(disable)个别的周边功能。

　　LPC2214也和TMS470一样有支持ADC的功能，因此，它们都很适合用来开发数据采集用途的装置，例如：条形码扫描机等。不过，TMS470的MibADC可以支持16个通道，但LPC2214只支持8个通道。

　　其实，LPC2214的PWM的运作原理和定时器一样。定时器是依照7个比较缓存器(match register)来计算外围装置的时脉周期数目，并产生中断;或当定时器的计数数目达到特定值时，系统就会去执行指定的工作。因为它能够分别控制上升缘和下降缘的位置，所以应用较广。例如：多相(multi-phase)马达的控制通常需要3个不重迭的(non-overlapped)PWM输出，分别控制3个脉冲宽度和位置。7个比较缓存器能够提供最多6个单边(single edge)控制的，或3个双边(double edge)控制的PWM输出脉冲。

　　LPC2214的内存映像(图4)是固定的，在重新映像时，不需要再设计其它复杂的程序代码，以便在不同的地址区块执行。其中，CPU中断向量可以被重新映像，好让中断向量能储存于芯片内的FLASH中(默认值为0x00000000)，或储存于芯片内的SRAM中。藉由设定MEMMAP缓存器的值，就可以进行重新映射，重新映射完成后，开机码区块(boot block)将被搬移(relocate)至芯片内存储器映像的最上方。

　　LPC2000系列的SoC都具有下列三种工作模式或开机状态：

　　开机加载模式：被硬件重置启动，之后，开机加载程序会被执行。开机码区块里的中断向量会被映像至内存映像(FLASH)的最下方，以便于在开机加载过程，能够处理例外和中断请求。

　　使用者FLASH模式：当开机加载程序发现FLASH里有使用者程序存在时，而且开机加载程序不需要再执行时(没有被强制执行)，就进入此模式。(这很像PC的BIOS开机过程，若一直按F1或DEL键，就会进入BIOS模式;若不按此键，则操作系统会正常运作。)在此模式中，中断向量不会被映射，仍然位于FLASH的最下方。

　　使用者RAM模式：被使用者程序启动。中断向量被重新映射至SRAM的最下方。