关于 龙芯1号
(英文名称Loongson-1)
2002年8月10日诞生的“龙芯一号”是我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。龙芯1号系列为32位低功耗、低成本处理器,主要面向低端嵌入式和专用应用领域。
龙芯一号CPU IP核是兼顾通用及嵌入式CPU特点的32位处理器内核,采用类MIPS III指令集,具有七级流水线、32位整数单元和64位浮点单元。龙芯一号CPU IP核具有高度灵活的可配置性,方便集成的各种标准接口。图1显示了龙芯一号CPU IP核可配置结构,其中虚线部分表示用户可根据自己的需求进行选择配置,从而定制出最适合用户应用的处理器结构。主要的可配置模块包括:浮点部件、多媒体部件、内存管理、Cache、协处理器接口。浮点部件完全兼容MIPS的浮点指令集合,浮点部件及其相关的系统软件完全符合ANSI/IEEE 754-1985二进制浮点运算标准。浮点部件主要包括浮点ALU部件和浮点乘法/除法部件,用户可根据自己的实际应用选择是否添加。媒体部件复用了MIPS浮点指令的Format域,并复用了浮点寄存器堆,媒体指令集基本对应了Intel SSE媒体指令集合的各种操作。
内存管理部件有三种工作模式,即标准模式、直接映射模式和无映射模式。在标准模式下,TLB分为ITLB和DTLB两部分,每部分均由48项页表项组成,同时支持mapped和unmapped的从虚拟地址到物理地址的变换方式;TLB也可只进行直接映射,不使用CAM和RAM,以减小面积;而无映射模式下甚至可以去掉TLB,采用直连SRAM的形式实现访存。龙芯一号CPU IP核的Cache分为指令Cache和数据Cache,两部分独立配置,以4K为一路,可配置为4路、2路和0路。用户可根据应用需要,确定所需Cache的大小,甚至不使用Cache。协处理器接口为外部协处理器提供了一个高效率的接口。龙芯一号CPU IP核提供了两套可配置的处理器总线接口:AMBA接口和哈佛结构SRAM接口。
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Loongson-1 LS1A0300C
龙芯1A300第一款桥片。
参数 | 数值 |
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适用类型 | 云终端/工业控制/数据采集/网络设备 |
CPU系列 | 龙芯1号系列 |
制作工艺 | 130纳米 |
CPU主频 | 0.3GHz |
核心数量 | 单核心 |
一级缓存 | 16KB |
热设计功耗(TDP) | 1W |
内存类型 | DDR2 |
插槽类型 | BGA 448 |
封装大小 | 23×23mm |
峰值运算速度 | 0.6GFlops |
微体系结构 | 双发射乱序执行GS232 |
I/O接口 | USB2.0/1.14、SATA22、GMAC2、PCI、LPC、I2C3、CAN2、SPI2、NAND、UART4、PS22、RTC、PWM4、GPIO88 |
Loongson-1 LS1B0200CC
龙芯1B首款嵌入式芯片。
参数 | 数值 |
---|---|
适用类型 | 云终端/数据采集/网络设备 |
CPU系列 | 龙芯1号系列 |
制作工艺 | 130纳米 |
CPU主频 | 0.266GHz |
核心数量 | 单核心 |
一级缓存 | 8KB |
热设计功耗(TDP) | 0.5W |
内存类型 | DDR2 333MHz |
插槽类型 | BGA 256 |
封装大小 | 17×17mm |
微体系结构 | 双发射乱序执行GS232 |
I/O接口 | USB2.0/1.11、GMAC2、 I2C3、CAN2、SPI2、NAND、UART12、RTC、PWM4、GPIO62 |
Loongson-1 LS1C0300A
LS1C0300A首款QFP封装芯片。
参数 | 数值 |
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适用类型 | 工业控制/物联网 |
CPU系列 | 龙芯1号系列 |
制作工艺 | 130纳米 |
CPU主频 | 0.3GHz |
核心数量 | 单核心 |
一级缓存 | 16KB |
热设计功耗(TDP) | 0.5W |
插槽类型 | QFP 176 |
内核 | GS232 |
微体系结构 | 双发射乱序执行GS232 |
内存控制器 | 8/16位SDRAM |
I/O接口 | 8/16位SRAM、NAND、I2S/AC97、LCD、MAC、USB、OTG、SPI、I2C、UART、PWM、CAN、SDIO、ADC |
Loongson-1 LS1C0300B
LS1C0300B首款打印机芯片(突破50万)。
Loongson-1 LS1C101
LS1C101首款32位单片机,是在龙芯1C100基础上针对门锁应用而优化设计的单片机芯片。该芯片集成Flash、SPI、UART、I2C、RTC、TSENSOR、VPWN、ADC等功能模块,在满足低功耗要求的同时,可以大幅减少板级成本。
参数 | 数值 |
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适用类型 | 门锁 |
CPU系列 | 龙芯1号系列 |
制作工艺 | 130纳米 |
CPU主频 | 0.008GHz |
核心数量 | 单核心 |
热设计功耗(TDP) | 5mAW |
插槽类型 | QFP 64 |
封装大小 | 12×12mm |
内核 | GS132R |
功能模块 | Flash、SPI、UART、I2C、RTC、TSENSOR、VPWN、ADC |