英特尔

网络IXP42X产品线

处理器和IXC1100控制平面

处理器

数据表

产品特点

对于产品功能的完整列表，请参阅

“产品功能”第11页。

以下功能

do

要求

以下功能

别

要求

支持软件：

支持软件：

■

英特尔XScale核心 - 高达533 MHz的

■

加密/认证

(AES,DES,3DES,SHA-1,MD5)

■

PCI接口

■

两个高速，串行接口

■

USB 1.1版设备控制器

■

三个网络处理器引擎

■

SDRAM接口

■

最多两个MII接口

■

高速UART

■

一UTOPIA - 2接口

■

控制台UART

■

内部总线的性能监控单元

■

多通道的HDLC

■

16个GPIO

注意：

参阅

英特尔

IXP400软件

程序员指南

有关信息

■

四个内部定时器

该功能目前已启用。

■

包装

- 492引脚PBGA

■

商业/扩展温度

典型应用

■

■

■

■

■

高性能DSL调制解调器

高性能电缆调制解调器

住宅网关

中小企业路由器

网络打印机

■

■

■

■

■

控制平面

综合接入设备（ IAD ）

机顶盒

接入点（支持802.11a / b / g标准）

工业控制器

文档编号： 252479 ，修订： 005

2005年3月

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*其他名称和品牌可能是其他公司的财产。

版权所有 2005年，英特尔公司。版权所有。

2005年3月

2

数据表

文档编号： 252479 ，修订： 005

英特尔

网络处理器IXP42X产品线和IXC1100控制平面处理器

目录

1.0

Introduction....................................................................................................................................

9

1.1

1.2

关于本文档............................................................................................................ 9

产品特点................................................................................................................ 11

1.2.1产品线特点............................................ ............................................... 11

1.2.2处理器特性............................................. .................................................. 14

功能单元.................................................................................................................. 20

2.1.1网络处理器引擎（ NPE上） ......................................... ............................. 20

2.1.2内部Bus............................................................................................................ 21

2.1.2.1北AHB ............................................. ................................................. 21

2.1.2.2南AHB ............................................. ................................................ 22

2.1.2.3 APB总线............................................. .................................................. .. 22

2.1.3 MII接口......................................................................................................... 22

2.1.4 UTOPIA 2 .............................................................................................................. 23

2.1.5 USB接口........................................................................................................ 23

2.1.6 PCI控制器........................................................................................................ 23

2.1.7 SDRAM控制器............................................. .................................................. .. 23

2.1.8扩展总线....................................................................................................... 24

2.1.9高速，串行接口......................................... ....................................... 24

2.1.10高速和控制台的UART ......................................... ................................. 25

2.1.11 GPIO ...................................................................................................................... 25

2.1.12内部总线性能监视单元（ IBPMU ） ....................................... ....... 25

2.1.13中断控制器............................................. .................................................. 25 ..

2.1.14定时器.................................................................................................................... 26

2.1.15 AHB队列管理器............................................ ................................................ 26

英特尔XScale

核心.............................................................................................................. 26

2.2.1超级管道....................................................................................................... 27

2.2.2分支目标缓冲器（ BTB ） ......................................... .......................................... 28

2.2.3指令存储器管理单元（ IMMU ） ........................................ .............. 29

2.2.4数据存储器管理单元（ DMMU ） ........................................ ..................... 29

2.2.5指令缓存（ I- Cache中） ........................................ ........................................... 29

2.2.6数据缓存（ D- Cache中） ........................................ ..................................................三十

2.2.7迷你数据缓存........................................... .................................................. ....... 30

2.2.8填充缓冲（ FB）和小彭缓冲液（ PB ） .................................... ................................. 31

2.2.9写缓冲器(WB)................................................................................................... 31

2.2.10乘法累加协处理器（ CP0 ） ........................................ ....................... 31

2.2.11性能监视单元（PMU ） ......................................... ............................. 32

2.2.12调试单元............................................................................................................. 32

2.0

功能概述

................................................................................................................... 15

2.1

2.2

3.0

4.0

功能性信号Descriptions..................................................................................................

33

封装和引脚Information................................................................................................

50

4.1

4.2

4.3

包装说明...........................................................................................................50

信号引脚Descriptions....................................................................................................... 53

封装热性能规格............................................... ......................................... 81

4.3.1商用温度............................................. ......................................... 81

数据表

文档编号： 252479 ，修订： 005

2005年3月

3

英特尔

网络处理器IXP42X产品线和IXC1100控制平面亲

处理器

4.3.2

5.0

5.1

5.2

扩展温度................................................ .......................................... 81

电气规格

............................................................................................................. 82

绝对最大额定值............................................... ................................................. 82

V

CCPLL1

, V

CCPLL2

, V

CCOSCP

, V

CCOSC

PIN要求................................................ .. 82

5.2.1 V

CCPLL1

要求................................................. ........................................... 82

5.2.2 V

CCPLL2

要求................................................. ........................................... 83

5.2.3 V

CCOSCP

要求................................................. ......................................... 83

5.2.4 V

CCOSC

要求................................................. ........................................... 84

RCOMP引脚Requirements................................................................................................. 85

DC规格............................................................................................................... 85

5.4.1工作条件............................................. ................................................ 85

5.4.2 PCI DC参数............................................ .................................................. 86

5.4.3 USB DC Parameters.............................................................................................. 86

5.4.4 UTOPIA - 2直流参数.......................................... .......................................... 87

5.4.5 MII DC参数............................................ .................................................. .. 87

5.4.6 MDIO DC Parameters............................................................................................ 88

5.4.7 SDRAM总线直流参数........................................... ...................................... 88

5.4.8扩展总线直流参数........................................... .................................. 88

5.4.9高速，串行接口0 DC参数...................................... ............... 89

5.4.10高速，串行接口1个DC参数...................................... ............... 89

5.4.11高速和控制台UART DC参数....................................... ........... 90

5.4.12 GPIO DC参数............................................ ................................................ 90

5.4.13 JTAG DC Parameters............................................................................................ 90

5.4.14复位DC Parameters............................................................................................ 91

AC Specifications................................................................................................................ 91

5.5.1时钟信号配时............................................ ................................................. 91

5.5.1.1处理器时钟计时............................................ ........................... 91

5.5.1.2 PCI时钟时序............................................ ..................................... 94

5.5.1.3 MII时钟时序............................................ ...................................... 94

5.5.1.4 UTOPIA - 2时钟时序.......................................... ............................. 94

5.5.1.5扩展总线时钟时序........................................... .................... 94

5.5.2总线信号配时............................................ .................................................. .. 95

5.5.2.1 PCI ......................................................................................................... 95

5.5.2.2 USB接口............................................. ............................................ 96

5.5.2.3 UTOPIA - 2 ............................................ .................................................. 97

5.5.2.4 MII .......................................................................................................... 98

5.5.2.5 MDIO...................................................................................................... 99

5.5.2.6 SDRAM总线............................................. ............................................ 100

5.5.2.7扩展总线............................................. ........................................ 101

5.5.2.8高速，串行接口......................................... ..................... 125

5.5.2.9 JTAG.................................................................................................... 127

5.5.3复位Timings...................................................................................................... 128

电顺序.............................................................................................................. 129

I

CC

和总平均功率.............................................. ............................................. 131

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

6.0

订购Information.................................................................................................................

133

2005年3月

4

数据表

文档编号： 252479 ，修订： 005

英特尔

网络处理器IXP42X产品线和IXC1100控制平面处理器

科幻居雷什

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

英特尔

IXP425网络处理器框图............................................. ......................... 15

英特尔

IXP423网络处理器框图............................................. ......................... 16

英特尔

IXP422网络处理器框图............................................. ......................... 17

英特尔

IXP421网络处理器框图............................................. ......................... 18

英特尔

IXP420网络处理器框图............................................. ......................... 19

英特尔XScale

核心框图............................................... .............................................. 27

492针引脚PBGA封装............................................ .................................................. ...... 50

包装标志...................................................................................................................... 51

V

CCPLL1

电源滤波图............................................... ................................................ 83

V

CCPLL2

电源滤波图............................................... ................................................ 83

V

CCOSCP

电源滤波图............................................... .............................................. 84

V

CCOSC

电源滤波图............................................... ................................................ 84

RCOMP引脚外部电阻的需求............................................. ............................... 85

典型的连接晶体............................................. .................................................. ... 93

典型的连接振荡器............................................. ............................................... 93

PCI输出时序...................................................................................................................... 95

PCI输入时序......................................................................................................................... 95

UTOPIA - 2输入Timings............................................................................................................. 97

UTOPIA - 2输出Timings.......................................................................................................... 97

MII输出时序..................................................................................................................... 98

MII输入时序........................................................................................................................ 98

MDIO输出时序................................................................................................................. 99

MDIO输入Timings.................................................................................................................... 99

SDRAM输入时序..............................................................................................................100

SDRAM输出时序...........................................................................................................100

信号配时相对于时钟上升沿.......................................... ......................... 101

英特尔

复阅读模式..................................................................................................102

英特尔

复用写模式..................................................................................................103

英特尔

单纯阅读Mode........................................................................................................105

英特尔

单纯写Mode........................................................................................................105

摩托罗拉*复用读模式............................................. ............................................... 107

摩托罗拉*复用写模式............................................. ............................................... 108

摩托罗拉*单面读取模式............................................. .................................................. ..110

摩托罗拉*单写模式............................................. .................................................. ..111

HPI - 8模式阅读Accesses.....................................................................................................113

HPI - 8模式写Accesses.....................................................................................................114

HPI- 16复用写模式............................................ .................................................. ..118

HPI- 16多重阅读Mode....................................................................................................120

HPI- 16单面读取模式.....................................................................................................122

HPI- 16单写模式.....................................................................................................124

高速，串行时序......................................................................................................125

边界扫描一般Timings..............................................................................................127

边界扫描复位时序............................................. .................................................. ..127

重置Timings...........................................................................................................................128

上电排序Timing.....................................................................................................130

数据表

文档编号： 252479 ，修订： 005

2005年3月

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