Цифровые СБИС производства AMCC

№ 4’2002
Applied Micro Circuits Corporation (AMCC) ? компания, основанная в 1979 году, штаб-квартира и основные производственные ресурсы расположены в Сан-Диего, штат Калифорния, США. У фирмы есть торговые и консультационные представительства во многих транах мира. Потребителями продукции AMCC являются такие известные производители, как Siemens, Nokia, Alcatel, 3Com, Cisco Systems, Lucent Technologies и Nortel Networks.

Applied Micro Circuits Corporation (AMCC) ? компания, основанная в 1979 году, штаб-квартира и основные производственные ресурсы расположены в Сан-Диего, штат Калифорния, США. У фирмы есть торговые и консультационные представительства во многих транах мира. Потребителями продукции AMCC являются такие известные производители, как Siemens, Nokia, Alcatel, 3Com, Cisco Systems, Lucent Technologies и Nortel Networks.

AMCC известна сложными цифровыми СБИС, содержащими несколько устройств на одном кристалле. Основными направлениями деятельности корпорации являются разработка, изготовление и реализация интегральных микросхем для различных задач:

  • передачи, обработки информации и управления в оптоволоконных и кабельных сетях (SONET, ATM, Gigabit Ethernet);
  • интерфейса шины PCI;
  • устройств хранения данных (RAID);
  • цифрового видео.

Основные группы и примеры изделий АМСС представлены ниже.

ATM/SONET/SDH/DWDM — приемопередатчики, управляющие процессоры, фреймеры, оптоэлектроника, терминаторы и многое другое. S19201 «INDUS» — многофункциональное устройство обработки сигналов стандарта SONET/SDH, применяется в коммутаторах АТМ, мультиплексорах SONET, тестовом оборудовании; S3057 — мультискоростной передатчик ATM/SONET/SDH; S3055 — передатчик OC-48; S4804 «RHINE» — фреймер, управляющий процессор и обработчик пакетов ATM/SONET.

Fibre Channel. S2070 — приемопередатчик для оптоволоконной сети (1,062 Гб/c) и Gigabit Ethernet (1,25 Гб/c) на одном кристалле; S2102 — два независимых приемопередатчика для Gigabit Ethernet или оптоволоконной сети.

Gigabit Ethernet. S2204 — счетверенный приемопередатчик, имеет интерфейс коаксиального кабеля, витой пары и оптоволоконный. Применение: рабочие станции, магистрали Ethernet, коммутируемые сети, оборудование передачи данных; S2060 — приемопередатчик, отвечает спецификации IEEE 802.3, скорость — 1,25 Гб/c, 10-разрядное слово; S2070 — оптоволоконный и Gigabit Ethernet приемопередатчик для объединительных плат, соединений «точка-точка» и других приложений.

PCI. Контроллеры шины PCI различных типов: target, slave, master. ИС типа target/slave AMCC S5920, более сложные S5933 и S5935, работающие как bus master.

RAID. S2073 — пятипортовый повторитель для цепей FC-AL, используется в полноскоростных массивах дисков (1,0625 Гб/c).

Передача видео. Схема восстановления тактовой частоты S3086 обеспечивает сигналы синхронизации в диапазоне скоростей передачи 30 Мб/с 2,7 Гб/с. Приложения: телевидение высокого разрешения (HDTV), Gigabit Ethernet, Fast Ethernet, Fibre Channel, ATM/SONET/SDH, FDDI цифровое телевидение (DTV).

Последовательные объединительные платы. S2002 — сдвоенное объединительное устройство. Диапазон передачи (0,98–1,3 ГГц) включает: скорости Gigabit Ethernet (1062 МГц) и Fibre Channel (1250 МГц). Особенности: двойной приемопередатчик, встроенное кодирование/декодирование (8/10 бит) для двух параллельных 8-разрядных каналов, интерфейсы: витая пара, коаксиальный и оптоволоконный. Области использования: оборудование магистралей Ethernet, передачи данных и коммутируемых сетей.

Матричные коммутаторы. S2090 — дифференциальный матричный коммутатор на 69 входов и 3,2 Гб/c для коммутаторов Internet, DWDM-систем, цифрового видео и других высокоскоростных приложений.

Рассмотрим некоторые решения, предлагаемые AMCC.

Интерфейс PCI и его реализация

Концепция локальной шины PCI разрабатывалась с целью устранения «узкого места» ввода—вывода персонального компьютера, увеличения скорости обмена внешних устройств с процессором и ОЗУ, намного меньшей, чем скорость системной шины. По существу, периферия была (и сейчас осталась) самым медленным звеном обмена данными в ПК. Локальная шина PCI явилась стандартным решением, не зависящим напрямую от возможностей центрального процессора. В настоящее время существуют 32- и 64-разрядные стандарты PCI, производительность в режиме блочных передач которых составляет до 528 Мбайт/с для 64-битной 66-мегагерцовой и 132 Мбайт/с для 32-битной 33-мегагерцовой версии PCI. Приложения на основе шины PCI применяются и в области встраиваемых промышленных магистрально-модульных систем (ММС), не предназначенных для реализации в настольных (офисных) компьютерах. Возможность использования PCI в качестве системной широковещательной шины, пригодной для создания широкого класса надежных промышленных встраиваемых приложений, была положена в основу стандарта CompactPCI, но это отдельная тема для другой статьи.

Различные фирмы заняты в настоящее время разработкой устройств с интерфейсом локальной шины РСI, производимых как серийно, так и в небольших объемах. Интерфейс РСI реализуют тремя способами.

Первый вариант. Для серийного производства пользовательских PCI-устройств, например, видеокарт, мультимедиа или сетевых карт, а также внутренних модемов, западные фирмы используют заказные интегральные схемы, реализующие на одном кристалле собственно специфическое приложение и контроллер шины РСI. Стоимость подготовки производства заказной ИС исчисляется десятками тысяч долларов США, что неприемлемо для мелкосерийного производства.

Второй вариант реализации интерфейса PCI состоит в установке отдельной ИС контроллера шины PCI на плате устройства. Примерная стоимость ИС контроллера (например, АМСС S5920) — около $ 30. Отдельная СБИС контроллера PCI реализует автоматы состояний управляющих сигналов шины, набор регистров, ответственных за конфигурационное пространство, и предоставляет разработчику пользовательский интерфейс. Достоинство такого подхода в том, что разработчик не тревожится за выполнение требований спецификации шины PCI со стороны системного интерфейса, поскольку СБИС контроллера обеспечивает гарантированные временные характеристики. Таким образом, конструктор приложения может забыть о передаче данных по шине PCI и сконцентрироваться на разработке основных функций своего творения. В то же время, для согласования контроллера с пользовательским устройством, например, через буфер FIFO, приходится использовать высокоскоростную логику дополнительного управления, поскольку пользовательская часть стандартных СБИС-контроллеров не позволяет напрямую сопрягать произвольные устройства, например, современные процессоры цифровой обработки сигналов (DSP). В качестве сопрягающих компонентов в большинстве случаев применяются микросхемы программируемой логики. Пример такого решения — совокупность контроллера PCI AMCC S5920, внешней конфигурационной EEPROM объемом 16 К от Atmel, внешнего FIFO 1 K × 16 (высокоскоростное ОЗУ с управлением через CPLD) и интерфейсная CPLD от Xilinx XC95288. Недостаток такого подхода — избыточное количество корпусов ИС: контроллера PCI, FIFO и логики, достоинство — низкая стоимость.

Третий вариант. Интерфейс PCI строится на ИС программируемой логики. Сейчас большинство производителей ПЛИС поставляет библиотеки построения интерфейса PCI или средства их генерации (пример, GUI для LogiCORE PCI), служащих дополнениями средств разработки. Стоимость таких библиотек достаточно высока (до $ 20 000 за LogiCORE 64-битной 66-мегагерцовой PCI) и использовать их предполагается для серийного производства или образцов.

Итак, наиболее приемлемым в отечественных условиях является вариант с однокристальным контроллером PCI.

Контроллер PCI AMCC S5920

Однокристальный интерфейс шины РСI предназначен для связи приложений разработчика (мультимедиа-карт, портов ввода-вывода, накопителей и др.) с шиной. Стоимость микросхемы S5920, которая относится к классу ведомых PCI-устройств target/slave, значительно ниже активных устройств типа bus master. Особенности этой ИС:

  • поддержка стандарта PCI 2.2;
  • скорость передачи до 132 Мбайт/с;
  • частота работы с шиной PCI 33 МГц;
  • совместимость с Plug-n-Play;
  • частота приема данных от приложения разработчика до 40 МГц;
  • 8/16/32-разрядная входная шина пользователя Add-On;
  • 2 пакетных буфера FIFO по 32 байта;
  • возможность взаимодействия с внешней BIOS;
  • поддержка последовательной двухпроводной шины энергонезависимой памяти;
  • 160-контактный корпус PQFP.

Сигнал с шины PCI («локальная шина PCI», рис. 1) частотой 33 МГц с помощью S5920 преобразовывается в легко используемый 8/16/32-разрядный сигнал, который снимается шиной пользователя и поступает к требуемому устройству («приложение разработчика», рис. 1).

Независимая шина (Add-On Bus) позволяет поддерживать тактовую частоту до 40 МГц для приложения пользователя.

ИС S5920 позволяет работать с несколькими конфигурациями прикладного устройства, для чего используется до четырех блоков памяти или участков ввода-вывода с переменным объемом — транзитных областей Pass-Thru («Pass-Thru/Add-On», «Pass-Thru/PCI», рис. 1). Данные из них могут быть выведены прямо на шину пользователя Add-On, либо помещены в два 32-разрядных буфера FIFO («FIFO 32», рис. 1). Для настройки системы используются режимы упреждающей выборки и состояния ожидания программируемого FIFO.

Канал данных Pass-Thru поддерживает активный и пассивный режимы работы шины Add-On: в активном режиме участие внешних компонентов минимально, активизируется внутренняя логика, запуск шины пользователя и чтение-запись данных производится независимо от внешнего управления; пассивный же режим обязывает разработчика запускать для передачи данных шину Add-On извне.

Дополнительные данные и задаваемые пользователем команды и состояния размещаются в двух 32-разрядных регистрах mailbox («Mailboxes/status», рис. 1). Каждый такой регистр может быть проверен на наличие или отсутствие содержимого на уровне байтов при помощи регистра статуса «Mailboxes/status», передача данных возможна как регистровой операцией, так и аппаратно.

Внешние выводы (контакты) данных и стробирующие выводы регистров mailbox позволяют производить прямое аппаратное чтение-запись и передачу прерывания шине PCI от шины Add-On, контакт для прямой передачи прерывания между шинами Add-On и PCI обеспечивает гибкость разработки прикладных устройств.

Микросхема S5920 поддерживает двухпроводное энергонезависимое ОЗУ («последовательное ОЗУ», рис. 1), последнее позволяет модифицировать конфигурацию оборудования, которая считывается во время инициализации при включении питания; также ОЗУ может содержать BIOS устройства («BIOS расширения», рис. 1).

Контроллер PCI AMCC S5933 «MatchMaker»

Более сложный, чем S5920, интерфейс PCI, который может, в отличие от S5920, работать как инициатор (master). Контроллер S5933 позволит разработчику забыть об интерфейсе шины PCI. Особенности:

  • совместимое со стандартом PCI 2.2 устройство типа master/slave;
  • синхронный и асинхронный режимы работы шины Add-On;
  • преобразование форматов с прямым и обратным порядком байтов Intel и Motorola;
  • 2 FIFO по 32 байта.

Применяется в высокоскоростных сетевых адаптерах, платах сбора данных, портах ввода-вывода, цифровом видео и мультимедиа, шифровании, построении интерфейсов PCI общего назначения и любых других конструкциях.

«MatchMaker» содержит три аппаратных интерфейса: локальной шины PCI, пользовательский Add-On, двухпроводной последовательный энергонезависимой памяти nvRAM и байтовый для EPROM/Flash-шины. Перемещение данных между шинами осуществляется посредством регистров Mailbox или канала FIFO, или по определению пользователя через один или более каналов данных транзитных областей Pass-Thru. Обмен данных с шиной PCI в режиме ПДП (инициатор) происходит через канал FIFO под управлением хост-устройства, программно или аппаратно с шины Add-On, используя выделенные для этого контакты. «MatchMaker» имеет два независимых FIFO объемом 8х32 байта. Контакты сигналов ИС S5933 изображены на рис. 2. Слева — сигналы шины PCI, справа вверху — пользовательская шина Add-On, внизу — сигналы управления.

Интерфейс PCI AMCC S5935

S5935 разработана для работы с новыми наборами микросхем PCI и операционными системами, ИС была протестирована на множестве материнских плат от разных производителей, наборах микросхем PCI, различных системах BIOS PCI и операционных системах. S5935 совместима, в частности, с наборами микросхем 440BX/440GX производства Intel и операционной системой Microsoft Windows NT (c установленными Service Pack 2 и 3). Разработки на основе микросхемы S5933 будут полностью совместимы с S5935, при этом замена S5933 на S5935 необходима в случае перевода PCI-устройства на работу с новыми чипсетами или BIOS, материнскими платами или операционными системами.

Мощный и гибкий контроллер S5935 взаимодействует с интерфейсом PCI на нескольких уровнях сложности: с низшего, являясь ведомым (target) со скромными возможностями скорости передачи и заканчивая работой мастер-устройством (bus master) c пиковой производительностью для PCI по скорости в 132 Мбайт/c.

Обработка сигналов

Для работы в сетях SONET/SDH компания АМСС предлагает СБИС S19201 «INDUS» — многофункциональное устройство разделения и совмещения сигналов STS-192 стандарта SONET/SDH.

S19201, совместимая с устройствами ANSI T1.105-1995, ITU G707 и Bellcore GR-253 используется в коммутаторах АТМ, мультиплексорах SONET и различном тестовом оборудовании.

Микросхема INDUS (рис. 3) обеспечивает мультиплексирование и демультиплексирование сигналов STS-48/STM-16 SONET/SDH в STS-192/STM-64, осуществляет шифрование и дешифрование фреймов (frames) SONET/SDH. Кроме того, S19201 поддерживает передачу до четырех потоков данных STS-48/STM-16, состоящих из любой допустимой комбинации сигналов STS-48c/AU-4-16c, STS-12c/AU-4-4c, или STS-3c/AU-4 к терминаторам SONET/SDH/ATM фирмы AMCC. Совместно с S19201 в роли терминаторов STS-48/STM-16 могут быть использованы СБИС AMCC S4802 «MISSOURI» и S4804 «RHINE».

Встроенный микропроцессорный интерфейс общего назначения разрядностью в 16 бит предназначен для наблюдения и управления работой СБИС, он совместим с процессорами Motorola и Intel.

S19201 может использоваться как в SONET, так и SDH-приложениях, для чего предусмотрены два вида интерфейсов: высокоскоростной (16-бит параллельный на 622 МГц, двунаправленный) и низкоскоростной (четыре 16-битных параллельных 155-МГц интерфейса). Высокоскоростная часть S19201 может обрабатывать сигнал STS-192/STM-64 в любом направлении (мультиплексирования и демультиплексирования), низкоскоростная предназначена для четырех потоков STS-48/STM-16.

Низкоскоростная часть захватывает четыре сигнала STS-48/STM-16 (16-бит, 155 Мбит/с) в направлении мультиплексирования, далее определяет фреймы STS-48/STM-16, дешифрует данные, вычисляет ТОН-байты (или SOH-байты в режиме SDH) и мультиплексирует четыре составляющие STS-48/STM-16. Далее такой сигнал или сигнал STS-192 с выхода демультиплексора поступает на вход FRGEN192, генерируются ТОН- или SOH-байты, выполняется синхронное шифрование фрейма и данные выводятся на 16-разрядную шину.

Высокоскоростная часть микросхемы производит захват фрейма STS-192/STM-64 (в направлении демультиплексирования), дешифрует его, затем объединяет фреймы и выводит четыре составляющих сигнала через 16-разрядные параллельные интерфейсы.

ИС S19201 применяется, например, в канальной системе STS-192/AU-4-64 совместно с устройствами S4802 «MISSOURI» (как DCS структура) и S4804 «RHINE» (IP-маршрутизатор).

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbetbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *