近日,在河南鄭州舉辦的2022世界傳感器大會上,龍芯中科董事長胡偉武發表開幕主旨演講,並發佈龍芯2K0500多功能SoC處理器,及其解決方案。龍芯2K0500基於自主核心技術,是一款高集成度處理器芯片,面向工控互聯網應用、打印終端、BMC等領域,合作夥伴已推出一系列板卡及解決方案。
龍芯2K0500片內集成單個64位龍架構(LoongArch)LA264處理器核、32KB一級指令緩存、32KB一級數據緩存、512KB二級緩存、32位DDR2/3-1066控制器、2DGPU圖形核心、DVO顯示接口、兩路PCIe2.0、兩路SATA2.0、四路USB2.0、一路USB3.0、兩路GMAC、PCI總線、彩色黑白打印接口、HDA及其他常用接口,主頻500-800MHz。
它還支持ACPI、DVFS/DPM動態電源功耗管理等低功耗技術,支持多種電源級別和喚醒方式,可根據具體應用場景,對芯片部分功能和高速接口進行動態時鐘、電源開關控制,滿足工控、網絡安全等應用領域低功耗應用需求。
基於龍芯2K0500,龍芯中科與合作夥伴已推出多個基於該平臺的解決方案。
1、國產化BMC方案
搭載國產化元器件,自主可控國產化率達100%。
通過PCIe、LPC和USB總線與主系統相連,實現主系統的VGA顯示、帶內通信、KVM相關功能,通過I2C、ADC、PWM等實現溫度、電壓、風扇等各種傳感器的采集與控制,通過LAN、Serial、IPMB實現與chassis、機櫃管理模塊通信和帶外管理控制。
2、全國產化模塊
主頻最高800MHz,模塊具有豐富的IO接口:支持2路RGMII接口,2路SATA 2.0,4路CAN 2.0,4路TTL串口,4路USB 2.0接口,1路USB3.0接口並支持OTG模式;擴展接口部分支持2路PCIe x1通道,1路標準32位PCI(可配置localbus總線模式)。
模塊尺寸76mmx55mm,總功耗3~5W,采用全表貼、高國產化設計,具有功耗低、體積小、滿足寬溫工作環境的特點,可廣泛應用於政府、科研、醫療、數控、通訊、交通等各嵌入式領域。
3、工業物聯網關
高度集成化設計,在一塊單板上集成主處理器、模擬量和開關量采集電路、開關量輸出電路、4G模塊、網絡接口、串行接口、電源系統等功能部件和模塊。
提供多路工業以太網接口、CAN接口、RS232/485串行接口、模擬量輸入、數字量輸入、開關量輸出等功能來實現工業現場數據采集與協議轉換,在智能工廠、石油石化、智慧水務各場景中實現應用推廣。
4、郵票版模塊
針對物聯網、網關,多種嵌入式、教育、開發平臺等。
5、龍芯2K0500派
IO接口豐富,板卡采用表貼化設計,具有穩定、安全、可靠、實用性強等特點,可廣泛應用於工業、網絡、科研、醫療、數控、通訊、交通、教育等領域。
可以通過PCe作為其他主控的外設進行接口的擴展或實現多SoC芯片高速總線互聯。
6、龍芯2K0500 IDE
龍芯嵌入式集成開發環境LoongIDE是用於開發龍芯嵌入式芯片的編程工具,目前支持龍芯2K0500、1B、1C、1C101的裸機項目或RT-Thread/FreeRTOS/uCOS/RTEMS項目。
用戶通過向導創建項目,自動生成項目框架代碼,以項目為單位進行源代碼管理,並支持YAFFS2、lwIP等網絡協議棧、文件系統等第三方代碼庫的導入。
框架代碼中有完善的芯片驅動程序庫,並采用統一的格式編寫,直接調用驅動函數即可。項目編譯時自動生成makefile文件,鏈接成龍芯芯片的可執行程序。
提供復用引腳配置的直觀圖形操作界面,並自動生成初始化代碼,並配套完善的幫助文檔和編程示例。
7、自主可控的打印機方案
打印機控制器作為打印機核心部件,其安全性對於打印及整機系統的安全性至關重要,目前國產化打印機技術的研究越來越受到重視。
龍芯2K0500國產自主可控打印機方案可以確保打印機本體安全性,為國傢的信息安全提供可靠保障,目已應用於眾多國產打印機廠商。
龍芯2K0500集成一個打印機接口控制器PRINT,通過PRINT接口與打印機進行數據通信,其內部主要包括LSU機芯控制和JBIG85解碼模塊。
其中,LSU機芯控制模塊同時支持8路機芯控制,可實現同時打印青、粉、黃、黑四種顏色彩打功能;JBIG85解碼模塊可實現對由JBIG85壓縮算法壓縮過的圖片數據進行解碼處理,可負責同時對青、粉、黃、黑四個顏色進行對應數據的解碼工作。
LSU控制模塊主要包含三個模塊:AXI/APB控制模塊,LSU激光頭控制模塊以及MOTOR馬達控制模塊,結構框圖下圖所示:
AXI/APB控制模塊主要負責配置打印相關的配置寄存器,從內存中取出需要打印的數據。
AXI對8個激光頭采取分時復用的策略,保證8個激光頭可以公平的得到數據,保證不會出現某一激光頭數據耗光。
LSU控制模塊共8個,分別獨立控制8個激光頭,其中兩兩組成一組,共分成四組。
四組LSU控制模塊可同時打印青粉黃黑四種顏色以達到彩打目的,每一組LSU控制模塊可執行隔行打印,提高打印速度。
LSU控制模塊經過配置可支持自左向右打印、自右向左打印、雙面打印、多頁打印、按字節翻轉等操作。
可根據打印機結構的不同,支持軟件或傳感器控制打印起始,並可配置精細調整打印延遲。
MOTOR馬達控制模塊共4個,分別負責4組LSU控制模塊。
馬達可根據打印機自身需求,精細調整馬達轉速,配合激光機打印速度。