นายนิรันดร์ อังควัฒนวิทย์ 43650159 นางสาวรุจิรา อาชวานันทกุล 43650290 DragonBall™ VZ นายนิรันดร์ อังควัฒนวิทย์ 43650159 นางสาวรุจิรา อาชวานันทกุล 43650290
Agenda บทนำ สถาปัตยกรรม เอกสารอ้างอิง
บทนำ เมื่อตลาดผู้ใช้โปรเซสเซอร์ขยายตัวมากขึ้น สงครามการแข่งขันกันในด้านประสิทธิภาพ การประหยัดพลังงาน ขนาด และราคาได้เริ่มขึ้น โมโตโรลาเสนอโปรเซสเซอร์ MC68VZ328 (DragonBall TM VZ) เพื่อพิชิตตลาดโปรเซสเซอร์ขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพเต็มเปี่ยม
บทนำ (2) โปรเซสเซอร์ในชุด DragonBallTM มี 3 ตัวคือ MC68328 (DragonBallTM) MC68EZ328 (DragonBallTM EZ) MC68VZ328 (DragonBallTM VZ) DragonBall VZ กินไฟน้อย ความเร็วสูง ขนาดเล็กลง สนับสนุน LCD แบบสี
สถาปัตยกรรม FLX68000 CPU Chip-select logic และ 8-/16-bit bus interface Clock generation module (CGM) และ power control Interrupt controller 76 GPIO lines grouped into 10 ports 2 Pulse-width modulators (PWM 1 และ PWM 2) 2 General-purpose timers 2 Serial peripheral interfaces (SPI 1 และ SPI 2) 2 UARTs (UART 1 และ UART 2) และสนับสนุน infrared communication LCD controller Real-time clock DRAM controller สนับสนุน EDO RAM, Fast Page Mode และ SDRAM In-curcuit emulation module Bootstrap mode
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : CPU พัฒนามาจาก รุ่น 68000 (32 บิต) ลักษณะสำคัญคือ ใช้พลังงานต่ำ แอดเดสบัสขนาด 32 บิต และเดต้าบัสขนาด 16 บิต มีรีจิสเตอร์สำหรับเดต้า และแอดเดรสขนาด 32 บิต จำนวน 16 ตัว สนับสนุนคำสั่งที่ใช้กับภาษาระดับสูงถึง 56 คำสั่ง มี addressing modes 14 โหมด และชนิดคำสั่ง 5 ประเภท การควบคุมอินเทอร์รัพทำได้ถึง 7 ระดับ
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : Memory Control Memory Controller เป็นตัวควบคุมหน่วยความจำ สนับสนุน Flash,ROM, SRAM, DRAM (EDO RAM และ Fast Page Mode) Synchronous DRAM
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : CGM&Power Control Clock Generation Module และ Power Control Module ประกอบด้วยตัวสังเคราะห์สัญญาณนาฬิกา สามารถปิดสัญญาณนาฬิกาของระบบเพื่อประหยัดพลังงาน ตัวควบคุมพลังงานมีโหมดการทำงานอยู่ 4 โหมด Normal Mode Burst Mode Doze Mode Sleep Mode
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : CGM&Power Control เป็นตัวกำหนดกำหนดเวลา หน่วยการเปลี่ยนแปลงเป็นวินาที โดยใช้ crystal กำเนิดสัญญาณนาฬิกา 32.876 kHz. หรือ 38.4 kHz. เวลาจะถูกนับตลอดที่ยังมีไฟอยู่
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : In-Circuit Emulation Module ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์ในการพัฒนา Emulator ราคาถูก โดยหน่วยความจำตั้งแต่แอดเดส 0xFFFC0000 ถึง 0xFFFCFFFF จะถูกควบคุมโดยใช้สัญญาณ /EMUCS (Emulator debug monitor)
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : Bootstrap Mode ออกแบบมาเพื่อให้ระบบสามารถดาวน์โหลดโปรแกรม หรือข้อมูลไปไว้ใน RAM โดยใช้ร่วมกับตัวควบคุม UART 1 หรือ UART 2 เมื่อโปรแกรมถูกดาวน์โหลดไปยัง MC68VZ328 แล้ว มันจะ Execute และยังได้เตรียมการ Debug สำหรับข้อผิดพลาด และเตรียมช่องเก็บเพื่ออัพเดทโปรแกรมไปเก็บยัง flash memory
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU SPI 1 UART 2 with IrDA1.0 UART 1 with IrDA1.0 SPI 2 LCD Controller 16-Bit Timers(2) GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 8-Bit PWM1
สถาปัตยกรรม : Interrupt Controller ตัวควบคุมการอินเทอร์รัพจัดการกับอินเทอร์รัพที่เกิดขึ้นตามลำดับความสำคัญ จัดลำดับความสำคัญของการร้องขออินเทอร์รัพ (Interrupt Request) ส่งให้ซีพียู ซีพียูตอบรับการร้องขออินเทอร์รัพด้วยการตอบรับการอินเทอร์รัพ (Interrupt Acknowledge) ตัวควบคุมการอินเทอร์รัพ จะกำหนดอินเทอร์รัพเว็กเตอร์ และส่งค่าให้ซีพียู ซีพียูจะอ่านอินเทอร์รัพเว็กเตอร์ และแอดเดรสของการอินเทอร์รัพ และเริ่มการทำงานที่ตำแหน่งแอดเดรสนั้น
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU LCD Controller SPI 1 16-Bit Timers(2) SPI 2 GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 UART 1 with IrDA1.0 8-Bit PWM1 UART 2 with IrDA1.0
สถาปัตยกรรม : LCD Controller ตัวควบคุม LCD ช่วยจัดการการแสดงผลข้อมูลแก่ LCD Drivers หรือ LCD panel ตัวควบคุม LCD จะดึงข้อมูลที่จะแสดงโดยตรงจากหน่วยความจำของระบบ Block diagram ของตัวควบคุม LCD
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU LCD Controller SPI 1 16-Bit Timers(2) SPI 2 GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 UART 1 with IrDA1.0 8-Bit PWM1 UART 2 with IrDA1.0
สถาปัตยกรรม : General-Purpose Timer โปรเซสเซอร์ MC68VZ328 มีตัวจับเวลาขนาด 16 บิตอยู่ 2 ตัว ซึ่งสามารถที่จะใช้ในโหมดที่แตกต่างกันเพื่อใช้แสดงค่าเวลา หรือจับเวลาของเหตุการณ์ภายนอก
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU LCD Controller SPI 1 16-Bit Timers(2) SPI 2 GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 UART 1 with IrDA1.0 8-Bit PWM1 UART 2 with IrDA1.0
สถาปัตยกรรม : Serial Peripheral Interface (SPI) โมดูล SPI อยู่ 2 ส่วนด้วยกัน คือ SPI 1 และ SPI 2 SPI 1 ใช้สำหรับควบคุมอุปกรณ์ภายนอก การส่งข้อมูล จะ sync กับสัญญาณนาฬิกาของ SPI และมันจะรับหรือส่งด้วยสัญญาณนาฬิกาของ SPI ที่เท่ากัน SPI 2 ทำงานเฉพาะในโหมด master เท่านั้น ส่วนโมดูล SPI 1 จะกำหนดได้ว่าให้เป็นโหมด master หรือ slave
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU LCD Controller SPI 1 16-Bit Timers(2) SPI 2 GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 UART 1 with IrDA1.0 8-Bit PWM1 UART 2 with IrDA1.0
สถาปัตยกรรม : Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) Modules พอร์ต UART มี 2 พอร์ต โดยอาจจะติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกชนิดอนุกรม (serial device) UART 1 คือ UART ในโปรเซสเซอร์ DragonBall EZ ขณะที่ UART 2 เป็นเวอร์ชันที่เพิ่มเติมจาก UART 1 UART 2 ออกแบบส่วนประกอบของ RxFIFO และ TxFIFO เพื่อลดจำนวนซอฟต์แวร์อินเทอร์รัพ การปรับปรุง UART ทั้ง 2 ตัวกระทำที่ความถี่เข้าของสัญญาณนาฬิกาให้เป็น 33.16 MHz
สถาปัตยกรรม GPIO Ports GPIO Ports FLX6800 Static CPU CGM&Power Control Real-Time Clock In-Circuit Emulation Interrupt Controller Memory Controller Bootstrap Mode 8/16-Bit 68000 Bus Interface 68000 Internal Bus FLX6800 Static CPU LCD Controller SPI 1 16-Bit Timers(2) SPI 2 GPIO Ports GPIO Ports 16-Bit PWM2 UART 1 with IrDA1.0 8-Bit PWM1 UART 2 with IrDA1.0
สถาปัตยกรรม : Pulse-Width Modulators (PWM) PWM 2 ตัว แต่ละตัวมีการทำงาน 3 โหมด ได้แก่ playback, tone และ D/A (Digital-to-analog conversion) ตัว PWM นี้สามารถใช้เล่นเสียงแบบดิจิตอลได้โดยมีคุณภาพสูง สร้าง simple tones หรือเปลี่ยนข้อมูลดิจิตอลให้เป็นรูปแบบคลื่นอะนาล็อก ตัว PWM ขนาด 8 บิตนี้ มี FIFO ขนาด 5 ไบต์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบด้วยการลดจำนวนของการอินเทอร์รัพไปยังซีพียู สำหรับตัว PWM ขนาด 16 บิต จะช่วยให้มี higher resolution เพื่อคุณภาพเสียงที่ดีขึ้น
เอกสารอ้างอิง http://www.motorola.com