【整理】Infineon的TriCore

背景

在某汽车部件中看到有用到一款芯片:

Infineon

TriCore

SAK-TC1767-256

F80HL AD

@INFINEON7         61614

ZA410025M04

 

对于其中的TriCore不熟悉,所以去了解一下。

 

Infineon的TriCore 简介

TriCore是Infineon的一款芯片内核。

基于此内核,有很多款芯片,主要应用领域是汽车电子领域,现已被五十多个汽车品牌选用,功能是负责尽可能降低油耗和尾气排放。

截止2012年,已成功应用了1亿多颗基于TriCore的芯片了。

TriCore可以被称为汽车电子领域最为成功的芯片之一。

 

TriCore是针对嵌入式实时系统进行优化的32位单片机架构,具有实时功能、信号处理功能和针对具体应用的高效接口功能。

TriCore拥有一 个超标量处理器,能同时执行许多不同的命令。

命令集包括用于复杂算法高效计算的特别数学函数。

TriCore单片机拥有高数据速率和实时功能,在 -40°C-170°C的温度范围内是汽车应用的理想之选。

 

TriCore分类

共分两类:

 

TriCore演进历史

1999年,英飞凌发布了第一代AUDO(汽车统一处理器)。这颗32位TriCore™单片机基于统一的RISC/MCU/DSP处理器内核,拥有强大的计算能力。从那时起,英 飞凌就不断改进和优化这个产品家族,几经演进,便有了如今的第四代TriCore™。最新推出的AUDO MAX家族(版本1.6)立足于TriCore™架构,设立了高端市场的性能新标准。

infineon audo tricore history

英飞凌AUDO家族经专门设计,可处理非常复杂的算法。该产品家族特别适于汽油和柴油引擎管理系统,能够满足降低排放和提高能效这一与日俱增的市场需求。欧5和欧6标准以及日益严格的二氧化碳限排政策,都进一步加剧了这些趋势。除引擎管理之外,AUDO家族也是适用于混合动力汽车和电动汽车中的应用,以及传动应用、主被动安全应用和底盘应用等的理想之选。基 于TriCore™的产品还具备工业领域所要求的多功能性,在优化电机控制应用和信号处理方面表现超群。我们广博的产品组合,为设计工程师提供了丰富的选择,他们可根据需要随意选择内存容量、片内外设、频率、结 温和封装各不相同的器件型号。所有这些特性均可跨代兼容。新的内核可兼容多种平台,并可与在现有控制器上开发的软件一起使用。英飞凌还可提供安全软件,以帮助制造商达到SIL/ASIL汽车安全标准。AUDO家族的所有成员均为二进制兼容,可共享相同的开发工具。还可借助AUTOSAR库,轻松集成现有代码。

 

TriCore的特性

TriCore包括了MCU,DSP,Processor三部分,所以介绍其特性也要三方面分别介绍:

  • MCU Features
    • Fast context switch & low interrupt latency
    • 16-bit and 32-bit instruction formats
    • Powerful bit manipulation support
  • DSP Features
    • Sustained throughput of two 16×16 MACs per clock
    • SIMD packed arithmetic and zero overhead loops
    • DSP addressing modes and saturated math
  • Processor Features
    • 32-bit load-store Harvard architecture
    • Superscalar execution
    • 16 address and 16 data registers

而针对于TriCore本身的特性是:

  • Integrated MCU-DSP instructions in one core
  • Fast and efficient processing of multiple tasks on one engine
  • Low code size and inherent high level language support
  • One development toolset for both MCU and DSP tasks
  • Higher flexibility and lower cost

 

TriCore内核和架构

triCore system architecture

 

TriCore所含单元模块和接口

Superscalar Four-Stage Pipelined CPU

  • 32-bit Load/Store Harvard Architecture
  • 3 pipelines: Arithmetic, Load-Store, & Loop
  • Single instruction Multiple Data capability

Control Features

  • Single-bit addressing and manipulation
  • Extract and insert data field instructions
  • Fast context switching (from 4 cycles)
  • 16 & 32-bit instructions, intermixable without boundary penalty

DSP Features

  • Dual 16-bit Multiplier Accumulators
  • Zero overhead loops
  • Addressing: Circular, bit-reverse, register indirect with post & pre-increment
  • Rounding, truncation, saturation, signed fraction support

Memory Protection

  • Native protection scheme
  • Optional MMU Coprocessor Interface
  • Up to 3 coprocessor available
  • Floating Point coprocessor available Program Memory Interface (PMI)
  • 64-bit interface for up to 64KB of configurable, tightly coupled cache/scratchpad memory

Data Memory Interface (DMI)

  • 128-bit interface for up to 64KB of configurable, tightly coupled cache/scratchpad memory

Local Memory Bus (LMB)

  • 64-bit data, 32-bit address
  • Runs at CPU clock speed and supports 8, 16, 32 and 64-bit transfers
  • Support for dual external interfaces Flexible

Peripheral Interface (FPI) Bus

  • 32-bit address and data de-multiplexed
  • Single and multiple transfers: 8, 16 and 32-bit

Interrupt Controller

  • Programmable: Up to 255 Interrupt priorities/sources

Debug Interface for Advanced Emulation

  • Access to internal registers and memory through JTAG port
  • Hardware, software and external breakpoints
  • Support for trace functionality

 

总结

Infineon TriCore

==RISC + MCU + DSP

==price/performance benefits of a superscalar RISC + real-time microcontroller + computational power of DSP

==RISC的高性价比 + 控制器的实时性 + DSP的计算能力

 

参考资料

英飞凌交付第1亿颗TriCore单片机 几乎现身每辆汽车 – 21IC中国电子网

TriCore®架构 & 内核 – Infineon Technologies

http://www.infineon.com/cms/cn/product/microcontrollers/32-bit-tricore-tm-microcontrollers/tricore-tm-architecture-and-core/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab6b73d40837

http://www.infineon.com/dgdl/Tricore_prodbrief.pdf?folderId=db3a304412b407950112b408e8c90004&fileId=db3a304412b407950112b40f742313ef



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