GPMC并口简介、特点及应用案例

GPMC并口简介、特点及应用案例

1 GPMC并口简介

● 异步，同步，和页面模式(仅适用于非复用模式)突发NOR闪存设备。

● NAND闪存。

图 1 GPMC概述

2 GPMC并口特点

(1) 高带宽，速率可达100MB/s以上

(2) 连接模式丰富，灵活的8位和16位异步存储器接口

由于有gpmc_ad[15:0] 16个信号引脚可支持地址线与数据线复用和非复用模式，这让GPMC与外设的连接模式变得很丰富，可以和宽范围的外部设备通信，如：

● 外部异步或同步8-bit位宽内存或设备(非突发设备)

● 外部异步或同步16-bit位宽内存或设备

● 外部16-bit非复用NOR Flash设备

● 外部16-bit地址和数据复用NOR Flash设备

● 外部8-bit和16-bit NAND Flash设备

● 外部16-bit伪SRAM(pSRAM)设备

下面介绍几种连接模式。

1) 16-bit Address/Data Multiplexed(地址线与数据线复用模式)

图 2

2) 16-bit Nonmultiplexed(地址线与数据线非复用模式)

图 3

3) 8-bit Nonmultiplexed(地址线与数据线非复用模式)

图 4

4) 8-bit NAND(仅使用数据线模式)

此模式适用于无需地址线的场合，例如GPMC与NAND FLASH连接。NAND FLASH无需地址线，通过数据线D[x:0]发送读写命令，进行数据读取/写入。

图 5

(3) 配置灵活，具有多达8个片选

● 可选择不同的协议，以支持通用异步或同步随机访问设备(NOR闪存，SRAM)或支持特定的NAND器件。

● 地址和数据总线可在同一个外部总线上复用。

● 读和写访问可独立定义为异步或同步。

● 系统突发读或写请求是同步突发(多个读，或多个写)。在没有突发或页面模式时是由外部存储器或ASIC设备支持，系统突发读或写请求转换为连续单一的同步或异步访问(单一读，或单一写)。仅在单一同步或 单一异步读或写模式下支持8位宽的设备。

图 6 GPMC框图

3 GPMC并口应用案例

* AM5708

图7 SOM-TL570x核心板

图8 TL570x-EVM开发板

* AM5728

图9 SOM-TL5728核心板

图10 TL5728-EasyEVM开发板

图 11

本文讲解基于AM570x GPMC的ARM + FPGA通信案例、多通道AD采集综合案例。

3.1 基于GPMC的ARM + FPGA通信案例

3.1.1 案例功能

程序工作流程框图如下所示。

图 12

3.1.2 案例测试

图 13

图 14 测试结果

从上图可看到本次测试的误码率为0%(errcnt: 0);平均写入时间约为101us，写入速率约为38.53MB/s;平均读取时间约为118us，读取速率约为32.98MB/s。

备注：本次测试板卡通过软排线的形式连接，软排线的长度会影响误码率和读写带宽，目前测得最高速率为38.53MB/s(写入速率)。如将FPGA设计于底板，最高速率可到69MB/s(写入时间为28us)

3.2 基于GPMC的多通道AD采集综合案例

3.2.1 案例功能

程序保存通道0的时域数据和经FFT处理的频域数据至CMEM(共享内存)空间，通过IPC组件通知ARM端读取该通道的时域数据和频域数据，使用Qt在LCD显示屏上进行波形绘制，最后将数据保存到文件中。

本案例默认配置AD7606模块采样周期为6us，即采样率约为167KHz;配置ADS8568模块采样周期分别为5us，即采样率为200KHz。程序工作流程框图如下所示：

图 15

3.2.2 案例测试

将Tronlong的TL7606I(AD7606)模块或TL8568I(ADS8568)模块插入评估板GPMC扩展接口，并对模块进行独立供电。TL7606I模块使用5V电源供电，J1跳线帽连接到0，使用±5V量程。TL8568I模块使用12V电源供电，软件已配置为±12V量程。

将模块的待测输通道正确连接信号发生器，信号发生器输出频率为4KHz、峰峰值为2Vpp(即幅值为1V)的正弦波信号。待测信号电压请勿超过模块量程，否则可能会导致模块损坏。评估板接入LCD显示屏，并通过仿真器连接到PC机。硬件连接示意图如下：

图 16 TL7606I模块硬件连接示意图

图 17 TL7606I模块硬件连接示意图

图 18 TL8568I模块硬件连接示意图

程序运行后，即可在LCD显示屏上看到通道0的时域波形和频域波形。

图 19 时域波形

图 20 频域波形

原文标题：为什么FPGA/ADC通信在工业领域下更喜欢用GPMC接口?

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