1 简 介

　　Intel XScale微体系结构提供了一种全新的、高性价比、低功耗且基于ARMv5TE体系结构的解决方案www.cechina.cn，支持16位Thumb指令和DSP扩充。基于XScale技术开发的微处理器，可用于手机、便携式终端(PDA)、网络存储设备、骨干网(BackBone)路由器等。Intel PXA250微处理器芯片就是一款集成了32位Intel XScale 处理器核、多通信信道、LCD控制器、增强型存储控制器和PCMCIA/CF控制器以及通用I/O口的高度集成的应用处理器。

　　Intel XScale处理器的处理速度是Intel StrongARM处理速度的两倍，其内部结构也有了相应的变化：

　　数据Cache的容量从8KB增加到32KB；
　　指令Cache的容量从16KB增加到32KB；
　　微小数据Cache的容量从512B增加到2KB；
　　为了提高指令的执行速度，超级流水线结构由5级增至7级；
　　新增乘/加法器MAC和特定的DSP型协处理器CP0，以提高对多媒体技术的支持；
　　动态电源管理CONTROL ENGINEERING China版权所有，

使XScale处理器的时钟可达1GHz、功耗1.6W，并能达到1200MIPS。
　　
　　XScale微处理器架构经过专门设计，核心采用了英特尔先进的0.18μm工艺技术制造；具备低功耗特性，适用范围从0.1mW～1.6W。同时，它的时钟工作频率将接近1GHz。 XScale与StrongARM相比，可大幅降低工作电压并且获得更高的性能。具体来讲，在目前的StrongARM中，在1.55V下可以获得133MHz的工作频率www.cechina.cn，在2.0V下可以获得206MHz的工作频率；而采用XScale后，在0.75V时工作频率达到150MHz，在1.0V时工作频率可以达到400MHz，在1.65V下工作频率则可高达800MHz。超低功率与高性能的组合使Intel XScale适用于广泛的互联网接入设备，在因特网的各个环节中，从手持互联网设备到互联网基础设施产品，Intel XScale都表现出了令人满意的处理性能。

　　2 PXA250的结构及特点
　　Intel XScale PXA250结构框图如图1所示。

 

　　2.1 PXA250处理器的主要特点
　　(1)高性能

　　低功耗，高性能的32位Intel XScale处理器内核，工作频率高达400MHz；
　　兼容ARMv5TE架构；
　　采用7级超级流水线结构；
　　支持多媒体处理技术，采用40位累加器和16位乘法器,以增强对音频和视频的解码能力；
　　提供支持同步Intel StrataFlash存储器的高性能分帧和分页模式接口。

　　(2)低功耗

　　多电源管理模式；
　　32KB数据和32KB指令Cache；
　　2KB的微小数据Cache；
　　支持2.5V和3.3V的存储器。

　　(3)I/O扩展

　　100MHz存储器总线，6个静态存储空间(16或32位ROM(SMROM)/Flash/SRAM)，4个动态存储分区(16或32位SDRAM)；
　　支持2个PCMCIA 或 Compact Flash槽。

　　(4)外围控制模块

　　16通道可配置DMA控制器；
　　LCD控制器，独有的支持对快变彩屏的DMA方式；
　　920kbps Bluetooth接口；
　　串行端口(IrDA、I2C、I2S、AC97、3个UARTs、SPI 和SSP)；
　　USB接口；
　　支持MMC/SD卡。

　　(5)时钟控制

　　五种时钟源：

　　32.768kHz振荡器；
　　3.6864MHz振荡器；
　　可编程的内核锁相环；
　　95.85MHz外围固定频率锁相环；
　　147.46MHz固定频率锁相环。

　　(6)电源管理

　　运行模式(正常处理模式)、Turbo模式(运行于400MHZ)、空闲模式(下电)、睡眠模式(下电)。
　　(7)封装形式

　　17mm×17 mm 256脚PBGA封装。

　　2.2 Intel XScale内核
　　Intel XScale CPU内核采用带有一个增强型存储器管道的超级流水线RISC处理器架构的体系结构。这款新型高性能、低功耗的微构架兼容ARMv5TE ISA指令集(不支持浮点指令集)。这种微构架在ARM核的周围提供了指令与数据存储器管理单元CONTROL ENGINEERING China版权所有，指令、数据和微小数据Cache控制工程网版权所有，写缓冲、全缓冲、挂起缓冲和分支目标缓冲器，电源管理CONTROL ENGINEERING China版权所有，性能监控、调试和JTAG单元以及协处理器接口，MAC协处理器和内核存储总线。

　　超级流水线结构是由整型管道、存储器管道和MAC管道构成。整型管道包括7级流水线结构，取指令1(分支目标缓冲器)→取指令2→译码→寄