先进的64位
微处理器
产品系列
特点
高性能64位嵌入式微处理器
- 250MHz的工作频率
- >330 Dhrystone MIPS的性能
- 300MFLOPS / s的浮点运算性能
- 高达125百万次乘法累加（ MAC /秒）
- MIPS -IV指令集架构（ ISA ） ，整数DSP
和3个操作数的整数乘法的扩展
- 有限的双发微
◆
兼容RC4640和RC32364 DSP扩展
- DSP扩展，用于消费类应用
- 2 - 周期重复率，在原子乘加
- 乘减（ MSUB ）的支持，为复数
处理
- 数 - 领先的零/ 1支持，字符串搜索和
正常化
◆
高性能的片上高速缓冲存储器子系统
- 32kB的，两个组相联指令缓存（ I-cache中）
- 32kB的，两集联数据缓存（ D-缓存）
- 写式和回写数据高速缓存操作
- 高性能缓存-OPS ，带宽管理
◆
I高速缓冲存储器和数据缓存锁定能力（每行） ，提供
改进的实时支持
◆
联合TLB片上，用于虚拟 - 物理地址映射
◆
◆
79RC64574
79RC64575
大端或小端功能
◆
RC5000兼容的内存管理
- 片上48项， 96页TLB ，先进的经营
系统支持
- 兼容主流的操作系统：
视窗
CE， VxWorks和其他
◆
公交车与IDT的64位微处理器系列兼容
- 管线运行在28倍的总线频率
- 总线速度为125MHz的
- 32位总线的选择，对于较低成本的系统
- 为SyncDRAM系统增强时序协议（兼容
与IDT79RC64474 / 475 ）
◆
RC64574 ：
- 32位的SysAD总线，为低成本系统
- 引脚与RC4640和RC64474兼容
- 128 - pin QFP封装
◆
RC64575 ：
- 64位的SysAD总线接口
- 引脚与RC4650和RC64475兼容
- 208 - pin QFP封装
◆
工业温度范围支持
◆
JTAG边界扫描接口
◆
3.3V与2.5V宽容操作的I / O
框图
PLL
64-bit
整
执行单元
DSP
加速器
RC5000
双发指令读取单元
主高速缓存控制器
兼容
系统控制
协处理器
48-entry
96-page
TLB
浮点数
加速器
666 MFIOPS
IEEE 1284
32kB
2组相联
指令
缓存
（带锁）
32kB
2组相联
数据
缓存
（带锁）
64-bit/32-bit
RC64474 / 475兼容
系统接口
CLKIN
图1 RC64574 / RC64575框图
IDT和IDT标志是集成设备技术， Inc.的商标。
1 28
2001年集成设备技术有限公司
2001年12月14日
DSC 5607
79RC64574 79RC64575
设备概述
1
IDT的79RC64574 / 575处理器，提供品种繁多的perfor-
曼斯关键的嵌入式应用，包括高端的英特网
工作的系统中，数字机顶盒，网络浏览器，彩色打印机，
和图形终端。
该RC64574 / 575允许IDT的套接字兼容的升级途径
RC4640 / 50和RC64474 / 475处理器。这一前所未有的upgrad-
能力允许以2：1范围内的频率; 4 ： 1范围内缓存的大小; 15：1的
范围的浮点数;和4： 1的单个范围的DSP性能
插座。
特别强调系统带宽，浮点和DSP
操作时， RC64574 / 575已经经过优化，高性
通过高性能compu-整合曼斯应用
tational单元和高性能存储器层次结构。其结果是一个
低价位的CPU ，能够超过330 Dhrystone MIPS的。
通过RC64574 / 64575处理器IDT提供：
◆
高性能的升级路径，以现有的嵌入式
客户在网络互联，办公自动化和
可视化的市场。
◆
显著的浮点性能改进
目前已经上市，适度MIPS CPU的价格。
◆
通过使用了MIPS -Ⅳ的ISA的性能改进。
◆
高性能DSP加速
指令发出机理
该RC64574和RC64575是有限的双发超标量
使用传统的5阶段整数流水线，如图所示，在机
第3页管线图对于多业务的问题，这些设备
认识的指导下两大类：
◆
浮点ALU
◆
所有其他
教学班的这样一个广泛的分离确保有
没有数据依赖关系，限制多的问题的表现。因为它们是
带片上，这些指令类被预译码的
RC64574 / 575，和类的信息被存储在指令中
缓存。假设不存在未决的资源冲突，设备
可以发出每班一个指令流水线每个时钟周期。
然而，更长的等待时间资源，无论是在浮点ALU
（例如，除法或开平方指令）或整数单元（如
乘法） - 可以限制指令的问题。请注意，这些proces-
感器不执行乱序或推测性执行;相反，在
管线滑动，直到所需的资源变为可用。
在双发指令对，没有对齐限制，
和RC64574 / 575取从每个周期的高速缓存两个指令。
因此，为了获得最佳性能，编译器应该尝试调整分支机构
目标，以允许在所述第一目标周期双问题，因为该指令
化缓存只执行对准取。
详细的系统操作信息，在RC64574 / RC64575提供
用户手册。
1.
的插座兼容的处理器RISCore4000 / RISCore5000家庭
32位外部总线处理器
RC4640
中央处理器
性能
FPA
CACHES
外部总线
64位RISCore4000 W /
DSP扩展
>350MIPS
89 MFLOPS ，单精密度
只有锡永
为8kB / 8KB ， 2路，
通过可锁定套
32-bit
64位外部总线处理器
RC4650
64位RISCore4000 W /
DSP扩展
>350MIPS
89 MFLOPS ，单精密度
只有锡永
为8kB / 8KB ， 2路，
通过可锁定套
32位或64位
RC64474
64位RISCore4000
>330MIPS
125 MFLOPS ，单
双精度
16KB / 16KB， 2路，
通过可锁定套
32位超集销
兼容W / RC4640
3.3V
180-250兆赫
128 QFP
96页的TLB
缓存锁， JTAG ，
syncDRAM模式， 32位
外部总线
RC64574
64位RISCore5000 W /
DSP扩展
>330MIPS
666 MFLOPS ，单
双精度
具有32kB / 32KB ， 2路，
可锁定一行
32位超集销
兼容W / RC4640 ，
RC64474
2.5V
200-250兆赫
128 QFP
96页的TLB
缓存锁， JTAG ，
syncDRAM模式， 32位
外部总线
RC64475
64位RISCore4000
>330MIPS
125 MFLOPS ，单
双精度
16KB / 16KB， 2路，
通过可锁定套
32位或64位，超集
引脚兼容W /
RC4650
3.3V
180-250兆赫
208 QFP
96页的TLB
缓存锁， JTAG ，
syncDRAM模式， 32
64位总线选项
RC64575
64位RISCore5000 W /
DSP扩展
>330MIPS
666 MFLOPS ，单
双精度
具有32kB / 32KB ， 2路，
可锁定一行
32位或64位，超集
引脚兼容W /
RC4650 ， RC64475
2.5V
250兆赫
208 QFP
96页的TLB
缓存锁， JTAG ，
syncDRAM模式， 32
64位总线选项
电压
频率
套餐
MMU
主要特点
3.3V
100-267兆赫
128 PQFP
BASE-界限
缓存锁定，片
MAC ， 32位外部
公共汽车
3.3V
100-267兆赫
208 QFP
BASE-界限
缓存锁定，片
MAC ， 32位& 64位
总线选项
表1 RISCore4000 / RISCore5000处理器家族
2 28
2001年12月14日
79RC64574 79RC64575
指令集架构
该RC64574 / 575实现了MIPS -IV 64位ISA的超集，
包括CP1和CP1X功能单元及其指令集。两
32位和64位数据的操作是通过利用32进行
通用64位寄存器（GPR ），用于对整数操作
tions和地址计算。完整的片上浮点协
处理器（ CP1 ），不仅包括浮点寄存器文件和execu-
化单元，形成一个“无缝”接口，译码和执行
与整数单元并行指令。
CP1的浮点执行单元
同时支持单，
双精度运算，如IEEE标准规定754-
并分离成一个乘法单元和一个组合添加/转换/
除法/平方根单位。乘法的重叠和加法/减法是
支持，并且所述乘法器是部分流水线，使起始
一种新的乘法指令每第四个流水线周期。该
浮点
点寄存器文件
是由32个64位寄存器。在浮点
点单元可以采取64位宽度的数据的高速缓存的优点，并发出一个
协处理器的加载或存储在每个周期双字指令。
该
系统控制协处理器（ CP0 ）寄存器
也是其纳入
额定片上，并提供了通路，通过该虚拟存储器
系统的页面映射进行检查和修改，例外
进行处理，并且任何操作模式的选择进行控制。一个安全的
用户处理环境是通过提供
用户，监事，
和内核工作模式
的虚拟寻址到系统软件。
在状态位决定了这些模式的使用。
负载和分支延迟由的短流水线最小化
RC64574 / 575，和高速缓存包含特殊逻辑将允许任何
加载和存储的组合在背到背周期来执行
无需管道单或摊位，假设操作呢
不要错过在缓存中。
计算单位
该RC64574 / 575实现一个完整的单周期64位运算
逻辑单元（ALU） ，用于
整数ALU
功能比其他繁殖和
鸿沟。旁路用于支持在所述背到背ALU操作
全流水线速度，而无需摊位进行数据的依赖关系。
以允许较长的延时操作，以在与其它并行运行
操作中，
整数乘法/除法
单元的RC64574 / 575的是
从主ALU的分离。该管道摊位只有在尝试
访问高或低位寄存器的操作完成之前进行。
该
浮点ALU
单位负责所有的CP1 / CP1X的
ALU操作，除了DIV / SQRT操作，并以流水线
允许在单周期重复率对于单精度运算。
该
浮点DIV / SQRT
单元被从浮点分离
点的ALU ，以确保这些较长的延迟操作不会阻止
其他浮点运算的问题。单独的逻辑单元是
还提供了RC64574 / 575上执行加载，存储，和分支
操作。
目的是为了增强DSP算法，如快速的性能
混合乘加，乘减去三操作数乘法能操作
ations ，
新指令
已添加了与上述的MIPS -Ⅳ
ISA 。
整数流水线
整数指令执行速度表列式的数
管道时钟-如下：
手术
负载
商店
MULT / MULTU
DMULT / DMULTU
DIV / DIVU
DDIV / DDIVU
MAD / MADU
MSUB / MSUBU
其它整数ALU
支
跳转
2
2
4
6
36
68
3
4
1
2
2
潜伏期
1
1
3
5
36
68
2
3
1
2
2
重复
系统接口
该
RC64575支持一个64位的系统接口
这是引脚和
总线与RC4650和RC64475系统接口兼容。该
系统接口由一个64位地址/数据总线具有8奇偶
校验位和9位的指令总线。
在64位操作， RC64575系统地址/数据（的SysAD ）
传输保护与8位奇偶校验总线， SysADC 。当
对于32位的操作初始化， RC64575的的SysAD可以被看作是一
这是由四个奇偶校验位的保护， 32位的复用总线。
该
RC64574支持一个32位的系统接口
这是引脚和
总线与RC4640和RC64474兼容。在32位操作，
的SysAD传输是在32位复用总线进行（的SysAD
31：0 ），其由4个奇偶校验比特（ SysADC 6保护：0）。
写入外部存储器，不论是高速缓存未命中直写
背，卖场未缓存或直写地址，使用片上
写缓冲器。
写缓存器最多能容纳4个64位地址
和64位的数据对。整个缓冲区被用于数据高速缓存直写
回，并允许处理器进行与存储器并行
更新。
包括在系统界面
6握手信号：
RdRdy * ， WrRdy * ， ExtRqst * ， *释放， ValidOut *和ValidIn * ;
6间
中断输入，
AND A
单纯的计时
规范，其能够传输的
表2的整数指令执行速度
以保证操作的最大频率不受限于
乘法器单元的速度，一
“快乘”
禁止复位模式位
（见表2）的特征。当该位被置位，每乘操作
在表1所示的灰具有其延迟时间和重复速率提高一个
周期。
3 28
2001年12月14日
79RC64574 79RC64575
在峰值速率理想用于在处理器和存储器之间的数据
1000MB /秒。一开机时选择的选项来运行系统界面
为32位宽，使用基本上为64位的相同的协议
系统也支持。
A
开机时模式控制接口
基本的初始化
处理器模式和一个串行接口，能够以非常低的
频率（ SYSCLOCK除以256 ） 。此低频动作
允许被保持在一个低成本的EPROM的初始化信息;
可替代地， 20 - 或这样的位可以被系统所产生
接口ASIC或一个简单的PAL 。引导时的串行数据流示于
表3中。
串行
描述
位
0
1:4
版权所有
发射数据 -
格局。
第4位是MSB
值&模式设置
串行
描述
位
11
TimerIntEn
值&模式设置
定时器中断设置：
0 ：定时器中断INT（ 5 ）
1 ：禁止定时器中断INT（ 5 ）
12
系统接口接口总线宽度控制设置：
总线宽度。
0 ： 64位系统接口
1： 32位的系统接口
Drv_Out
第14位是MSB
输出驱动器的转换率控制：
10 ：100％强度（最快）
11 ： 83 ％的力量
00： 67％的强度
01： 50％的强度（最慢）
13:14
15:17
必须被设置为0 。
64位总线宽度：
0: DDDD
1 ： DDxDDx
2 ： DDxxDDxx
3 ： DxDxDxDx
4 ： DDxxxDDxxx
5 ： DDxxxxDDxxxx
6 ： DxxDxxDxxDxx
7 ： DDxxxxxxDDxxxxxx
8 ： DxxxDxxxDxxxDxxx
9-15 ：保留。不得选择。
32位总线宽度：
0: WWWWWWWW
1 ： WWxWWxWWxWWx
2 ： WWxxWWxxWWxxWWxx
3 ： WxWxWxWxWxWxWxWx
4 ： WWxxxWWxxxWWxxxWWxxx
5 ： WWxxxxWWxxxxWWxxxxWWxxxx
6 ： WxxWxxWxxWxxWxxWxxWxxWxx
7 ： WWxxxxxxWWxxxxxxWWxxxxxxWWxxxxxx
8 ： WxxxWxxxWxxxWxxxWxxxWxxxWxxxWxxx
9-15 ：保留。不得选择。
写地址为0到7个SYSCLK周期：
写入数据的延迟。 0 ： AD ...
1 ： AXD ...
2 ： AxxD ...
3 ： AxxxD ...
4 ： AxxxxD ...
5 ： AxxxxxD ...
6 ： AxxxxxxD ...
7 ： AxxxxxxxD ...
版权所有
扩展
乘法
重复率。
用户必须选择“0”
“快速乘法”位的初始设置。
0 ：启用快速乘法
1：不启用快速乘法
注意：
对于管道的速度>250MHz ，该位必须
被设置为“1”。
18
19
20:24
25:26
版权所有
系统
CON组fi guration
Identi连接器。
版权所有
用户必须选择“0”
软件可见processorConfig [ 21:20 ]
0 ：配置[ 21:20 ] =模式的位[ 25:26 ]
必须被设置为0 。
用户必须选择“0”
27:256
表3开机时间模式流（第2页2 ）
5:7
PClock ，用于─
SysClk时钟比率。
第7位是MSB
0: 2
1: 3
2: 4
3: 5
4: 6
5: 7
6: 8
7 ：保留
0 ：小尾数
1 ：大端
00 ： R4400兼容
01 ：保留
10 ：流水线 - 写模式
11 ：写补发模式
8
9:10
字节序
非块写入
模式。比特10是
最高位
该
时钟界面
允许CPU能够容易地嵌合
外部参考时钟。 CPU的时钟输入是总线参考
时钟，并且可以是33至125MHz的。片上
相Locked-
环（PLL ）
生成管道时钟（ PClock ）通过乘法
按2,3,4,5,6,7或8个值系统接口的时钟，因为在规定的
系统复位。这允许管道时钟在一个实施
频率显著高于系统接口时钟。该
RC64574 / 575支持单数据（通过全CPU总线一个字节
在的SysAD总线上的宽度）和8个字的块传输。
该RC64574 / 575加推
写协议
那
两倍的有效写入带宽。
写补发有重复
利率每写2个周期。流水线写有每个相同的2周期
写的重复率，但WrRdy后可以增发写DE- *
断言。
表3开机时间模式流（第1页2 ）
4 28
2001年12月14日
79RC64574 79RC64575
选择32位或64位宽系统接口决定是否
高速缓存行块交易需要4个双字数据周期或8
单个单词的周期以及是否一个单一的数据传输，大于
4个字节，必须被分成两个较小的传输。
如表3所示，总线延迟可以被定义为0至7
SYSCLOCK周期和被激活，并通过模式控制位
复位初始化过程中选择（ 17:15 ）设置。该
'000'设置为相同的写操作时序协议作为
RC4640 ， RC4650 ， RC5000和处理器。
为了便于离散
接口到SyncDRAM ，
该RC64574 / 575总线
在写周期的界面增加了用一个可编程延迟
被插入的写地址和写数据之间（对于
块和非块写入） 。
板级测试
在运行时模式是通过促进
完整的JTAG边界扫描设备。五针， TDI ， TDO ， TMS ， TCK ，
TRST * - 具备被纳入支持标准JTAG接口
脸上。
该RC64574 / 575器件提供了直接的迁移路径设计
是基于IDT的RC4640 / RC4650和RC64474 / RC64475
处理器
2
通过全引脚和插座兼容。完整的64位家庭
软件和总线协议的兼容性保证了RC64574 / 575
处理器接入到现有的市场和基础设施发展
TURE ，从而缩短产品上市时间。
锁定的代码和/或数据的关键部分进入缓存为快速
访问中，每行
“缓存锁定”
功能已经实现。
一旦被启用，高速缓存被说成被锁定时，一个特定块的
代码或数据被加载到高速缓存和高速缓存的位置也不会
其他数据后进行充值选择。
电源管理
执行WAIT指令使处理器进入
待机模式。内部时钟将关闭，从而冻结
管线。 PLL时，内部定时器，并且一些的输入引脚（中间体[5： 0] * ，
NMI * ， ExtReq * ， *复位，并ColdReset *）将继续运行。一旦
待机模式下，任何中断，包括内部生成的计时器
中断，将导致CPU退出待机模式。
散热注意事项
该RC64574封装在一个128引脚QFP封装占位面积和
采用了32位外部总线，提供64位的完美结合
处理能力和32-bit的低成本存储系统。该RC64575
封装在一个208引脚QFP封装占位面积，并使用完整的64位
外部总线。该RC64575是适用于需要64位应用程序
性能和64位的外部带宽。
两款器件均保证在0 °到外壳温度范围
+ 85℃商业级温度器件和-40 °C至+ 85°C的
工业级温度器件。的封装类型，速度（动力）
装置中，和气流条件影响等效环境温度
的条件，将符合这些规格。
从壳体使用到环境的热阻（
CA
）的
给定包，相当于允许环境温度，T
A
，可以
来计算。下面的公式涉及的环境和情况下temper-
atures ：
T
A
= T
C
- P *
CA
其中P是最大功耗在热温度，
通过使用最大I计算
CC
规范的设备。
典型值
CA
在不同的空气流示于表4。注意
该RC64574 / 575处理器采用先进的电源管理
包换，这大大降低的典型功耗
装置。
CA
气流（英尺/分钟）
128 QFP
208 QFP
0
16
20
200
10
13
400
9
10
600
7
9
800
6
8
1000
5
7
开发工具
硬件和软件工具的阵列可帮助系统
设计师在RC64574 / 575的系统的快速发展。
这允许访问多种客户充分研华
同时解决了设备的高性能的特点塔格今天
激进时间到市场的需求。
高速缓存存储器
为了保持的RC64574 / 575全高性能管道
有效地操作，片上的指令和数据高速缓存已
中。每个高速缓存具有其自己的数据路径，并且可以在被访问
相同的单管道的时钟周期。
在32kB的两路组相联
指令缓存
实际上
索引，身体标记和文字平价保护。因为这
高速缓冲存储器被虚拟地索引，虚拟到物理地址的转换
发生在平行于所述的高速缓存访问，进一步提高性能
通过允许两个操作同时发生。该指令
高速缓存提供了2GB /秒的250MHz的峰值指令带宽。
在32kB的两路组相联
数据缓存
是字节奇偶校验
受保护的，并具有固定的32个字节（ 8个字）线的大小。它的标记是
用一个奇偶校验位保护。允许同时地址翻译
灰和数据高速缓冲存储器存取，则数据缓存是虚地址索引和physi-
美云标签。数据高速缓存能够提供8字节的每个时钟周期，对于一个
2GB / s的峰值带宽。
2.
表4热阻（ CA ）在各种气流
修订历史
1999年7月22日：
原始数据表。
以确保插座兼容性，参照表8和表9 。
5 28
2001年12月14日
QQ：2881677436 复制
