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FT-1500A／4 高性能通用微处理器.pdf

发布时间：2022-06-07 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：5.83M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    1 芯片介绍
    2 技术指标
    3 功能描述
    4 CPU接口
    4.1 地址空间分配
    4.1.1 PCIE配置、IO和MEM32地址空间划分
    4.1.2 MIO地址空间
    4.1.3 GMAC 控制器地址空间
    4.2 DDR接口
    4.3 PCIE接口
    4.3.1 寄存器说明
    4.3.1.1 基地址
    4.3.1.2 寄存器列表
    4.3.1.2.1 拆分模式寄存器(0x0E00)
    4.3.1.2.2 链路反转设置寄存器(0x0E08)
    4.4 GMAC接口
    4.5 LPC接口
    4.5.1 寄存器说明
    4.5.1.1 基地址
    4.5.1.2 寄存器列表
    4.5.1.2.1 串行中断配置寄存器(0xFFE8)
    4.6 SPI接口
    4.6.1 寄存器说明
    4.6.1.1 基地址
    4.6.1.2 寄存器列表
    4.6.1.2.1 配置寄存器（0x00）
    4.6.1.2.2 容量寄存器（0x14）
    4.6.1.2.3 写缓冲寄存器（0x18）
    4.6.1.2.4 命令端口寄存器（0x20）
    4.6.1.2.5 地址端口寄存器（0x24）
    4.6.1.2.6 高位寄存器（0x28）
    4.6.1.2.7 低位寄存器（0x2C）
    4.7 UART接口
    4.7.1 寄存器说明
    4.7.1.1 基地址
    4.7.1.2 寄存器列表
    4.7.1.2.1 RBR(0x00)
    4.7.1.2.2 THR(0x00)
    4.7.1.2.3 DLH(0x04)
    4.7.1.2.4 DLL(0x00)
    4.7.1.2.5 IER(0x04)
    4.7.1.2.6 IIR(0x08)
    4.7.1.2.7 LCR(0x0C)
    4.7.1.2.8 FCR（0x08）
    4.7.1.2.9 LSR(0X14)
    4.7.1.2.10 USR(0x7C)
    4.8 I2C接口
    4.8.1 寄存器说明
    4.8.1.1 基地址
    4.8.1.2 寄存器列表
    4.8.1.2.1 IC_CON(0x00)
    4.8.1.2.2 IC_TAR(0x04)
    4.8.1.2.3 IC_SAR(0x08)
    4.8.1.2.4 IC_DATA_CMD(0x10)
    4.8.1.2.5 IC_SS_SCL_HCNT(0x14)
    4.8.1.2.6 IC_SS_SCL_LCNT(0x18)
    4.8.1.2.7 IC_FS_SCL_HCNT(0x1C)
    4.8.1.2.8 IC_FS_SCL_LCNT(0x20)
    4.8.1.2.9 IC_HS_SCL_HCNT(0x24)
    4.8.1.2.10 IC_HS_SCL_LCNT(0x28)
    4.8.1.2.11 IC_INTR_MASK(0x30)
    4.8.1.2.12 IC_RAW_INTR_STAT(0x34)
    4.8.1.2.13 IC_RX_TL(0x38)
    4.8.1.2.14 IC_TX_TL(0x3C)
    4.8.1.2.15 IC_ENABLE(0x6C)
    4.8.1.2.16 IC_STATUS(0x70)
    4.9 GPIO接口
    4.9.1 GPIO复用说明
    4.9.1.1 GPIO复用寄存器地址
    4.9.1.2 GPIO复用寄存器描述
    4.9.2 GPIO寄存器说明
    4.9.2.1 基地址
    4.9.2.2 寄存器列表
    4.9.2.2.1 数据寄存器 GPIOX_DR （0x00）
    4.9.2.2.2 方向寄存器GPIOX_DDR（0x04）
    4.9.2.2.3 外部数据寄存器GPIO_EXT_PORTX（0x50）
    4.10 上电时序
    5 电气特性
    5.1 极限工作条件
    5.2 典型工作参数
    6 封装数据
    6.1 封装尺寸
    7 装焊温度曲线
    7.1 无铅焊接温度曲线中各温区的作用
    7.2 有铅焊接温度曲线中各温区的作用
    8 引脚描述
    8.1 通用IO类引脚（118 PIN）
    8.2 GMAC引脚（28 PIN）
    8.3 PCIE引脚（140 PIN）
    8.4 DDR3引脚（312 PIN）
    8.5 电源引脚（552 PIN）
    FT-1500A/4 高性能通用微处理器 数据手册 （V1.8） 天津飞腾信息技术有限公司 二零一九年五月
    FT-1500A/4 数据手册 版本历史 以下为此文档释放过的更新版本 日期 版本号 作者 更新说明 2014.10.20 2014.12.26 2015.04.27 2015.09.06 1.0 1.1 1.2 1.3 技术支持部 初版 技术支持部 调整文档结构 技术支持部 调整文档结构 技术支持部 更新上电时序 2015.12.19 1.3.1 技术支持部 调整上电时序 2016.03.12 1.4 技术支持部 增加 GPIO 复用列表和装焊温度曲线等内容；调整 了文档结构及部分内容 2016.07.05 1.5 技术支持部 调整文档结构 2018.2.07 1.6 技术支持部 调整文档结构；增加 FCR 寄存器说明；完善 spi 寄 存器配置寄存器列表。 2018.06.05 2019.05.09 1.7 1.8 技术支持部 完善 spi 寄存器配置寄存器列表；完善电气特性 技术支持部 新增芯片介绍；完善 LPC 说明；调整文档结构 技术支持邮箱：support@phytium.com.cn 版权所有© 天津飞腾信息技术有限公司 2019。 此文档用于指导用户的相关应用和开发工作。天津飞腾信息技术有限公司对此 文档内容拥有版权，并受法律保护。
    FT-1500A/4 数据手册 目 录 1 芯片介绍 ................................................................................................................................... 1 2 技术指标 ................................................................................................................................... 1 3 功能描述 ................................................................................................................................... 2 4 CPU 接口 .................................................................................................................................. 2 4.1 地址空间分配 ................................................................................................................... 2 4.1.1 PCIE 配置、IO 和 MEM32 地址空间划分............................................................ 3 4.1.2 MIO 地址空间 ......................................................................................................... 3 4.1.3 GMAC 控制器地址空间 ........................................................................................ 3 4.2 DDR 接口 ......................................................................................................................... 4 4.3 PCIE 接口 ......................................................................................................................... 4 4.3.1 寄存器说明 ............................................................................................................. 4 4.4 GMAC 接口 ...................................................................................................................... 6 4.5 LPC 接口 .......................................................................................................................... 6 4.5.1 寄存器说明 ............................................................................................................. 7 4.6 SPI 接口 ............................................................................................................................ 8 4.6.1 寄存器说明 ............................................................................................................. 9 4.7 UART 接口 ..................................................................................................................... 12 4.7.1 寄存器说明 ........................................................................................................... 12 4.8 I2C 接口 .......................................................................................................................... 25 4.8.1 寄存器说明 ........................................................................................................... 25 4.9 GPIO 接口 ...................................................................................................................... 40 4.9.1 GPIO 复用说明 ..................................................................................................... 40 4.9.2 GPIO 寄存器说明 ................................................................................................. 42 4.10 上电时序 ......................................................................................................................... 44 5 电气特性 ................................................................................................................................. 47 5.1 极限工作条件 ................................................................................................................. 47 5.2 典型工作参数 ................................................................................................................. 47 6 封装数据 ................................................................................................................................. 48 6.1 封装尺寸 ......................................................................................................................... 48 7 装焊温度曲线 ......................................................................................................................... 49 7.1 无铅焊接温度曲线中各温区的作用 ............................................................................. 49 7.2 有铅焊接温度曲线中各温区的作用 ............................................................................. 50 8 引脚描述 ................................................................................................................................. 51
    FT-1500A/4 数据手册 8.1 通用 IO 类引脚（118 PIN） ......................................................................................... 51 8.2 GMAC 引脚（28 PIN） ................................................................................................ 57 8.3 PCIE 引脚（140 PIN） .................................................................................................. 58 8.4 DDR3 引脚（312 PIN） ................................................................................................ 62 8.5 电源引脚（552 PIN） ................................................................................................... 72
    FT-1500A/4 数据手册 1 芯片介绍 FT-1500A 系列 4 核处理器芯片(FT-1500A/4)集成 4 个自主开发的 ARMv8 指 令集兼容处理器内核 FTC660, 采用片上并行系统(PSoC)体系结构，主要面向各 类桌面终端、便携式终端和轻量级服务器等应用领域，满足通用信息系统中的网 络服务、邮件服务、存储服务、办公、上网、文字处理、图形图像处理、音视频 处理等业务需求。 2 技术指标 主要技术指标如下： ◼ ARM V8 架构，支持 ARM64 指令集 ◼ 集成 16 个 FTC660 处理器核 ◼ 核心时钟频率 1.5GHz（标配） ◼ L1 数据 Cache 32KB ◼ L2 Cache 8MB ◼ L3 Cache 8MB ◼ 峰值性能 24GFlops@1.5GHz ◼ 典型功耗 15W ◼ 核电压 0.9V ◼ 集成 2 个 64 位总线 DDR3 存储控制器，速率可达 1600Mbps，访存带宽 可达 25.6GB/s ◼ 集成 32 Lane PCI Express v3.0 接口，最多支持 4 个 PCIE root complex， 不能作为 endpoint 使用 ◼ BGA1150 封装，0.914mm 球间距，封装尺寸 37.5mmX37.5mm ◼ IO 电压 1.8V，包括 UART、I2C、GMII、GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、 LPC ◼ 支持电源关断、时钟关断、DVFS ◼ 支持商业、工业等分级，温度范围为标准的商业温度范围(0℃~70℃)和 工业级温度范围(-40℃~+85℃) 1
    3 功能描述 FT-1500A/4 数据手册 表 3-1 功能描述 硬件特性 兼容 ARM V8 指令集 说明 Core 的 FTC660 核 4 个，典型工作频率 1.5GHz。支持电源关断 （FTC660） 存储控制器 DDR3 SDRAM 控制器 2 个控制器，支持带 ECC 的 DDR3 DIMM，支持 RDIMM、 UDIMM、SODIMM、表贴颗粒 PCIE3.0 RootComplex 2 个 x16，每个 x16 可分拆为 2 个 x8，独立控制 千兆以太网控制器 Flash 控制器 外设 UART I2C GPIO LPC 1 个控制器，均支持 1000M/100M/10M 自适应，物理接口 支持 MII、GMII 规范，电压 1.8V 1 个 SPI 接口的 Flash 控制器，支持 4 个片选，单片最大支 持容量为 512MB，电压 1.8V 2 个 UART，其中 UART0 为 9 线全功能串口，UART1 为 3 线调试串口，电压 1.8V，调试串口默认使用 UART1 2 个 I2C Master 控制器，电压 1.8V 4 个 8 位 GPIO 接 口 ， GPIOA[0:7] ， GPIOB[0:7] ， GPIOC[0:7]，GPIOD[0:7]，电压 1.8V 1 个 LPC 接口，兼容 Intel Low Pin Count 协议，可接 SuperIO 等外围芯片，电压 1.8V 内核电源 电源 存控电源 IO 电源 0.9V 1.5V 1.8V 4 CPU 接口 4.1 地址空间分配 全局寄存器地址空间分配如下： 表 4-1 系统地址空间 地址空间 设备 0x000_00000000~0x000_1FFFFFFF SPI，预留 512MB 0x000_20000000~0x000_27FFFFFF LPC，预留 128MB 2
    FT-1500A/4 数据手册 0x000_28000000~0x000_2FFFFFFF Error，icu，MCU0、MCU1、pcie 控制寄存器，PMA 预留 128MB，包括 MIO(uart/i2c/wdt/gpio)，cru， 0x000_30000000~0x000_39FFFFFF 配置寄存器，gmac，pmc，mmu，gpv 等 DTI，预留 160MB(现在 32MB+4MB)包括 generic Timer、0x000_30000000 是 ROMTable 基址 0x000_3A000000~0x000_3AFFFFFF MN,16MB 0x000_40000000~0x000_7FFFFFFF PCIE 的配置、IO 和 MEM32 空间，1GB 4.1.1 PCIE 配置、IO 和 MEM32 地址空间划分 表 4-2 PCIE 配置、IO、MEM32 地址空间划分 地址范围 大小 用途 0x000_40000000~0x000_4FFFFFFF 256MB 配置空间 0x000_50000000~0x000_5FFFFFFF 256MB IO 空间 0x000_60000000~0x000_7FFFFFFF 512MB MEM32 空间 4.1.2 MIO 地址空间 起始地址空间 0x00000000 0x00001000 0x00002000 0x00003000 0x00004000 0x00005000 0x00006000 其它 表 4-3 MIO 内部空间划分 设备名 UART0 UART1 I2C0 I2C1 WDT0 WDT1 GPIO 保留 说明 9 针全线制串口 3 线制串口 既可做 Master 也可做 Slave 既可做 Master 也可做 Slave 看门狗 看门狗 4 个 8 位接口，最多 32 位 4.1.3 GMAC 控制器地址空间 表 4-4 GMAC 控制器地址空间划分 GMAC 控制器 0 基地址：0x28c00000 GMAC 控制器 1 基地址：0x28c02000 地址偏移 0x0000~0x0FFF 大小 4KB 3 描述 GMAC 寄存器空间
    FT-1500A/4 数据手册 0x1000~0x1FFF 4KB GMAC DMA 寄存器空间 4.2 DDR 接口 DDR 接口支持 X8 和、X4 以及 x16 两三种 DDR 颗粒类型，如表 4-5 所示。 DDR 接口支持 1.5V DDR3 的 RDIMM、UDIMM、SODIMM 等内存条类型。 表 4-5 DDR 接口支持的内存形式 颗粒芯片位宽 颗粒芯片数目 X16 X8 X4 4 8 16 注：该表芯片数目中，不包含 ECC 内存颗粒 4.3 PCIE 接口 PCIE 接口支持 PCIE3.0 规范，兼容 PCIE2.0、PCIE1.0 规范，其特点如下： ⚫ 包含 2 个 x16 root complex 接口，PCIE 0 和 PCIE 1； ⚫ 每个 X16 最多拆分为 2 个 root，也就是说每个 X16 的拆分模式可以为 1 个 X16 或者 2 个 X8； ⚫ 可支持 X1，X2，X4，X8 支持翻转（逆序）； ⚫ PCIE 翻转兼容说明； 若是 PCIE0[0:7]、PCIE1[0:7]翻转（逆序）后连接 PCIE 插槽，则只支持 X8 外设。而 PCIE0[8:15] 、PCIE1[8:15] 则不受此约束限制，用户可根据需要进行 配置。 4.3.1 寄存器说明 4.3.1.1 基地址 表 4-6 PCIE 基地址 名称 PCIE 基地址 0x2810_0000 4.3.1.2 寄存器列表 表 4-7 寄存器描述 4
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