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飞思卡尔半导体公司

产品简介

MCF5206EPB/D

2.1版， 3/2002

MCF5206e综合

的ColdFire

微处理器

产品简介

飞思卡尔半导体公司...

该MCF5206e集成的微处理器结合了的ColdFire

核心与几种外设

功能，如DRAM控制器，定时器，并行和串行接口以及系统

集成。此设备是MCF5206 ，这是在生产今天的增强版本。

不仅在MCF5206e提供性能升级到MCF5206因

增加了4 KB的I-缓存， 8KB的SRAM和频率增加，但这种装置也

集成了一个额外的乘法累加（ MAC ）单元，硬件除法和双通道

的DMA的设备，同时保持与MCF5206针兼容性。

革命性的ColdFire架构为成本敏感的大批量市场新的水平

价格和性能。基于可变长度RISC技术的概念，该

ColdFire内核结合了传统的32位RISC的架构简单用

节省内存，可变长度指令集。在德科幻宁的ColdFire架构的

嵌入式处理应用，结合摩托罗拉RISC架构高峰

性能和可变长度指令集的一个简化的版本中发现

M68000系列的代码密度。

通过使用可变长度指令集架构，嵌入式处理器设计者使用

的ColdFire处理器将享受到显着的系统级优势传统

科幻固定的长度RISC架构。密度较大的二进制代码的ColdFire比使用更少的内存

科幻固定的长度指令的处理器使用。这提高了代码密度意味着更多

英法fi cient系统内存使用对于给定的应用程序，并允许慢，成本较低的

内存有助于实现对嵌入式处理的目标价格/性能水平

应用程序。

该MCF5206e 2版核心提供增强的性能，同时保持低系统

成本。增加了一个MAC模块和硬件除法中的核心提高性能

复杂的运算功能，通常用于DSP应用。为了加快程序

执行过程中，对芯片的指令高速缓存和SRAM提供了关键代码的一个周期访问

和数据。该MCF5206e处理器大大减少了所需的系统设计和时间

实施包装常见的系统功能芯片，并提供无缝

接口，以8位，16位和32位的DRAM，SRAM， ROM和I / O设备。

集成的外设功能提供高性能和灵活性。在DRAM

控制器支持高达512 MB的DRAM中。该MCF5206e处理器同时支持快

页面模式和扩展数据输出的DRAM 。 DMA控制器提供了两个完全

同时支持单，双寻址模式可编程通道。串行

接口由两个独立的UART和一个独立的I的

C兼容

Motorola总线

（ M总线接口）。 2个16位通用定时器多提供独立的输入和

输出信号。对系统的保护，该处理器包括一个可编程的16位软件

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MCF5206e概述

看门狗定时器和几个公交监控。此外，常见的系统功能，如片选，

中断控制，总线仲裁和IEEE 1149.1测试（ JTAG）支持也包括在内。

一个复杂的调试接口支持背景调试模式和实时跟踪。该接口是

通用于所有的ColdFire架构处理器，并允许在整个ColdFire系列仿真器支持。

1.1

MCF5206e概述

本节给出了MCF5206e处理器的简要概述。图1是一个框图

MCF5206e处理器。

DRAM

调节器

系统总线

调节器

芯片

SELECTS

打断

调节器

外

公共汽车

接口

并行

PORT

8KByte

SRAM

DRAM

控制

芯片

SELECTS

打断

支持

时钟

输入

时钟

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JTAG

接口

JTAG

4KByte

ICACHE

外

公共汽车

并行

接口

串行

接口

定时器

支持

M-巴士

接口

DUART

BOM

接口

计时器

调试模块

H / W鸿沟

M-巴士

模块

DMA

调节器

的ColdFire

CORE

苹果

DMA

控制

图1. MCF5206e框图

1.1.1

功能列表

的ColdFire版本2核心

可变长度RISC

- 32位与28位外部总线的内部地址总线;片选和DRAM解码使用

内部32位

- 32位的数据的基础上

以下是MCF5206e集成处理器的主要功能：

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MCF5206e概述

- 16用户可见的32位宽的寄存器

- 管理员和用户模式的系统保护

- 向量基址寄存器搬迁异常向量表

- 优化的高层次语言结构

- 50 MIPS的54 MHz的

乘累加

- 信号处理应用的高速，复杂运算功能

- 3级执行流水线单时钟速度问题

- 一个MAC周期为16×16 32×32乘法，全部采用32位累加

- 四字节的直接映射指令缓存

- 八字节的片上SRAM ，提供了关键代码和数据单周期访问

DRAM控制器

- 可编程定时刷新提供CAS RAS刷新前

- 支持2个独立的存储体

- 支持快速页面模式的DRAM和扩展数据输出（ EDO ） DRAM的

- 外部总线主控访问

DMA控制器

- 2个完全可编程的通道与外部请求管脚支持双地址和

具有32位功能单一地址转移

- 每个通道两个地址指针，可以增加或保持不变

- 每通道16位传输计数器

- 操作数打包和拆包

- 为英法fi cient块体运动自动调整传输

- 爆破和占用周期

- 两个时钟周期内访问

2个通用同步/异步接收器/发送器（UART ）

全双工操作

- 波特率发生器

- 调制解调器控制信号（ CTS ， RTS ）

- 处理器的中断功能

双16位通用定时器模

- 8位预分频器

- 定时器输入和输出引脚

- 12 ns的54 MHz系统时钟精度

- 处理器中断功能

Motorola总线（ M总线）模块

- 芯片间总线接口的EEPROM ， LCD控制器，A / D转换器，键盘

- 兼容业界标准I

C总线

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MCF5206e概述

- 主或从模式，支持多个主

- 自动中断代可编程水平

系统接口

- 无缝总线接口到8位，16位和32位的DRAM，SRAM ，ROM和I / O设备

- 8个可编程芯片选择和可编程的等待状态和端口的尺寸允许

外部总线控制器访问芯片选择

- 可编程的外部中断

- 8位通用I / O接口

- 系统保护

- 16位软件看门狗定时器预分频器

- 双总线故障监控器

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- 公交车监视器超时

- 虚假中断监控

- 可编程中断控制器（低中断延迟， 3个外部中断输入，

可编程的中断优先级，自动向量化发电机）

- IEEE 1149.1测试（ JTAG ）支持

系统调试接口

- 实时跟踪

背景调试模式（ BDM ）

用宽容的5伏输入，完全静态的3.3伏操作

160 - pin QFP封装;引脚兼容MCF5206

1.1.2

的ColdFire版本2核心

了ColdFire处理器内核由两个独立的，分离的管道结构，可以不断提升

性能，同时最大限度地减少核心尺寸。取指令流水线（IFP ）是两级流水线对

预取指令。预取指令流然后选通入两阶段的操作数

执行流水线（ OEP ），这对指令译码，取所需要的操作数，然后执行

所需的功能。的IFP和OEP管线被用作一个指令缓冲器耦

FIFO队列中， IFP可以通过OEP在前进的实际使用预取指令，从而最大限度地减少

时间停止以等待指令。 OEP的是在一个两级流水线具有传统的实现

RISC数据通路与双读端口寄存器连接文件喂养算术/逻辑单元。

1.1.3

指令缓存

指令高速缓冲存储器通过提供高速缓存的指令的执行单元，提高了系统的性能

在一个单一的时钟。该MCF5206e处理器采用了4K字节，直接映射指令高速缓存来实现50

MIPS在54兆赫。高速缓存是由物理地址，其中每个16字节的行包含一个访问

地址标记和一个有效位。指令高速缓冲存储器还包括一个爆破接口为32位， 16位，和

8位端口大小，以网络LL缓存行快。

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MCF5206e概述

1.1.4

内部SRAM

的8 KB的片上SRAM提供了ColdFire内核的一个时钟周期访问。该SRAM可存储

处理器堆栈和关键代码或数据段，以最大限度地提高性能。

1.1.5

DRAM控制器

该MCF5206e DRAM控制器提供了一个无缝接口多达2组的DRAM ，其中每个

范围可以从128字节到256兆字节。该控制器支持的8位，16位或32位数据总线。独特

解决方案允许增加系统内存大小没有改变路由的地址线和

重新布线板。控制器工作在快速页面或普通模式，并支持扩展数据输出（ EDO ）

DRAM的。

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1.1.6

MAC模块

MAC单元提供用于MCF5206e高性能数字信号处理能力。

集成在处理器的操作数执行流水线的执行单元，该MAC单元实现了一个

一个MAC周期的持续指导发行利率为16×16行动三个阶段的算术流水线

（同时还支持32×32的操作）。在MAC操作码提供了完整的功能集扩展到

标准的ColdFire指令符号和无符号操作数进行设置。除了执行

MAC-特定网络说明，本机还执行的所有整数乘法操作码，提供更高的

表现为此类操作。

1.1.7

DMA控制器

该MCF5206e提供两个完全可编程DMA通道进行快速数据传输（ 32位，

打包和拆包支持）。每个通道具有与其相关联的外部请求引脚。单和

双地址模式，支持有能力的计划破灭和占用周期。同

自动校准启用，英法fi cient块多达128位的转移就可以实现。

1.1.8

双UART模块

该UART模块包含有时钟由UART内部独立的接收器和发射器

定时器。该定时器的时钟由系统时钟或由TIN引脚提供的外部时钟。数据格式

可以是5 ， 6 ， 7或8位，偶，奇或无奇偶校验，并在1/16增量多达两个停止位。

四字节的接收缓冲区和2个字节的发送缓冲区最大限度地减少CPU的服务电话。该UART模块还

提供了多种错误检测和可屏蔽中断的能力。调制解调器支持包括

请求发送（ RTS）和清除发送（ CTS）信号。

系统时钟提供了通过一个可编程预分频器的时钟功能。选择全双工， autoecho

回环，本地环回和远端环回模式。可编程的UART可以中断CPU

在各种正常或错误条件的事件。

1.1.9

双定时器模块

定时器模块包括两个通用定时器，其中每个都包含一个自由运行的16位定时器

在任何这三种模式中的使用。一模式捕获定时器值与一个外部事件;另一种模式

触发一个外部信号或中断时，计时器到达设定值时的CPU，而第三模式

计数外部事件。定时器单元具有一个8位的预分频器，它允许在时钟输入的编程

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