基于龍芯2F的車載和便攜設備系統(tǒng)設計

　設計了一款基于國產(chǎn)處理器龍芯2F 的嵌入式應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要面向車載和便攜設備。針對車載和便攜設備的特點，在芯片選擇上主要突出低功耗和穩(wěn)定性；對直流電源部分進行了優(yōu)化，提高了整個系統(tǒng)的效率；在系統(tǒng)的調(diào)試過程中，采用替代手段消除SM502芯片I2C 邏輯上的bug，使系統(tǒng)支持市場上所有類型的內(nèi)存條；為使系統(tǒng)的信號完整性達到高頻電路的要求，提出了相應的設計方法和流程。

　　0． 引言

　　近年來，車載和便攜式多媒體播放設備倍受人們追捧，競相推出多種設計方案。基于龍芯2F[1，2] （LOONGSON-2F ）處理器的車載和便攜設備設計方案主要面向車載娛樂、超移動設備（UMD）、移動Internet 設備（MID）等高性能、低功耗嵌入式領域從事開發(fā)和生產(chǎn)的公司企業(yè)。該方案采用龍芯2F（LOONGSON-2F ）處理器為控制核心，根據(jù)車載和便攜設備工作環(huán)境和特點，采用SM502 [3]多功能顯示控制芯片，它能夠支持多種媒體格式，可實現(xiàn)上網(wǎng)、看電視、錄制和播放音樂等功能；板載FLASH 和DDR2 內(nèi)存，可獨立引導系統(tǒng)內(nèi)核工作，利用串口作為系統(tǒng)終端。也可通過板載的通用PCI 和LOCAL BUS 總路線接口進行系統(tǒng)擴展，方便用戶進行二次開發(fā)，加之CPU 使用國產(chǎn)芯片，具有功耗低、價格低廉的特性，該設計方案具有較高的應用和參考價值。

　　1． 龍芯2F 處理器的功能與特點

　　本系統(tǒng)采用的龍芯2F（LOONGSON-2F ）處理器，是中國科學院計算技術研究所最新發(fā)布的一款64 位MIPSⅢ指令集的通用RISC 微處理器。該處理器在國內(nèi)首個采用了90nmCMOS 設計工藝，面積為35nm2，典型工作頻率800MHz 下實測功耗為45W ，最高工作頻率可達1G；最高浮點運算速度為每秒40/80 億次雙/單精度浮點運算，片內(nèi)集成了PCI/PCIX 等IO 控制器，并集成片上二級CACHE、DDR2 內(nèi)存控制器，非常適合高端嵌入式領域。

　　2． 系統(tǒng)硬件結構設計

　　系統(tǒng)的結構框架如圖1 所示。