PowerPC,PowerPC是什么意思

PowerPC,PowerPC是什么意思

Motorola公司将PowerPC内核设计到SOC芯片之中，形成了Power QUICC(Quad Integrated Communications Controller), Power QUICC II和Power QUICC III家族的数十种型号的嵌入式通信处理器。PowerPC是一种RISC(Reduced Instruction Set Computer)多发射体系结构，精简指令集计算机RISC是相对于复杂指令集计算机CISC(Complex Instruction Set Computer)来说的，RISC只保留了数量很少的指令，CPU的逻辑线路设计为这些指令进行了优化，而CISC技术的CPU是通过微代码去执行大量功能各异的指令。多发射体系结构意为一个周期内可执行多条指令。

Motorola的PowerPC系列微处理器

Motorola的基于PowerPC体系结构的嵌入式处理器芯片有MPC505、821、850、860、8240、8245、8260、8560等近几十种产品，其中MPC860是Power QUICC系列的典型产品，MPC8260是Power QUICC II系列的典型产品，MPC8560是Power QUICC III系列的典型产品。

Power QUICC系列处理器

Power QUICC系列微处理器一般有三个功能模块组成，嵌入式PowerPC核(EMPCC), 系统接口单元(SIU)以及通信处理器(CPM)模块，这三个模块内部总线都是32位，Power QUICC的结构框图如图所示。

嵌入式PowerPC核由嵌入式PowerPC核心、指令和数据缓存(Cache)及其各自的存储器管理单元(MMU)组成，从功能上Power PC核可分为两个功能模块:整数模块和加载/存储模块。整数和加载/存储操作均由具有32位内部数据通道，支持32位整数操作及算术操作的硬件直接执行。PowerPC核中的整数模块使用32 X 32 bit定点通用寄存器，每时钟周期可以执行一条整数处理指令。整数模块中的单元仅在数据队列中的有效数据被传输时才被占用，这样使得PowerPC核一直处于低功耗工作模式。

系统接口单元SIU的功能是提供内部总线和外部总线的接口，该接口单元具有32位微处理器的几乎所有的通用接口特性，尽管Power PC核内部总线为32位，但通过SIU可以将外部总线宽度动态地配置成8、16或32位，以兼容数据总线宽度为8、 16或32位的外设或存储器。

SIU单元中的存储器控制器支持最多与高达8组存储器的无缝连接，每组的容量从32K字节到256M字节可变，数据总线宽度可由4个独立的使能信号控制为8bits, 16bits或32bits。支持的存储器类型包括SRAM、SSRAM、EPOM、Flash ROM、DRAM, SDRAM等。存储器控制器为每一组存储器分别提供了可选的0到15个的等待状态以适应不同速度的存储器。SIU也支持其它需要双时钟访问的外部SRAM 和用突发方式访问的外部设备。SIU单元还提供其它几种功能:总线监视、假中断监视、软件看门狗、定时中断、复位控制、不占用内部开销的片内总线仲裁、JTAG1149.1测试口等。

Power QUICC中除集成了PowerPC核，还集成了一个32位的RISC内核。Power PC核主要执行高层代码，而RISC则处理实际通信的低层通信功能，两个处理器内核通过高达8K字节的内部双口RAM相互配合，共同完成MPC854强大的通行控制和处理功能。CPM以RISC控制器为核心构成，除包括一个RISC控制器外，还包括七个串行DMA(SDMA)通道、两个串行通信控制器(SCC)、一个通用串行总线通道(USB)、两个串行管理控制器(SMC)、一个I2C接口和一个串行外围电路(SPI)，可以通过灵活的编程方式实现对Ethemet、USB、T1/E1,ATM等的支持以及对UART, HDLC等多种通信协议的支持。

Power QUICC II系列微处理器

Power QUICCII 完全可以看作是Power QUICC的第二代，在灵活性、扩展能力、集成度等方面提供了更高的性能。Power QUICC 11同样由嵌入式的PowerPC核和通信处理模块CPM两部分集成而来。这种双处理器器的结构由于CPM承接了嵌入式Power PC核的外围接口任务，所以较传统结构更加省电。CPM交替支持三个快速串行通信控制器(FCC)，二个多通道控制器(MCC)，四个串行通信控制器(SCC)，二个串行管理控制器(SMC)，一个串行外围接口电路(SPI)和一个12C接口。嵌入式的Power PC核和通信处理模块(CPM)的融和，以及Power QUICCII的其他功能、性能缩短了技术人员在网络和通信产品方面的开发周期。

Power QUICCIII系列处理器

同Power QUICCII相比，Power QUICCIII集成度更高、功能更强大、具有更好的性能提升机制。Power QUICCIII中的CPM较Power QUICCII产品200MHz的CPM的运行速度提升了66%，达到333MHz，同时保持了与早期产品的向后兼容性。这使得客户能够最大范围的延续其现有的软件投入、简化未来的系统升级、又极大的节省开发周期。Power QUICCIII通过微代码具有的可扩展性和增加客户定制功能的特性，能够使客户针对不同应用领域开发出各具特色的产品。这种从Power QUICC II开始就有的微代码复用功能，已经成为简化和降低升级成本的主要设计考虑。