Cyclone V SoC FPGA硬核处理器系统简介

SoC FPGA使用宽带互联干线链接，在FPGA架构中集成了基于ARM的硬核处理器系统（HPS），包括处理器、外设和存储器接口。Cyclone V SoC FPGA在一个基于ARM的用户可定制芯片系统（SoC）中集成了分立处理器、FPGA和数字信号处理（DSP）功能，帮助您降低了系统功耗、系统成本，减小了电路板面积，提高了系统性能。SoC FPGA同时实现了硬核知识产权（IP）的性能和低功耗特性以及可编程逻辑的灵活性。

结构图

HPS 特性

（1）800-MHz，双核ARM® Cortex™-A9 MPCore™处理器

（2）每个处理器内核包括：

32 KB的L1指令高速缓存，32 KB的L1数据高速缓存

单精度和双精度浮点单元以及NEONTM媒体引擎

CoreSightTM调试和跟踪技术

（3）512 KB的共享L2高速缓存

（4）64 KB的Scratch RAM

（5）多端口SDRAM控制器，支持DDR2、DDR3、LPDDR1和LPDDR2

（6）8通道直接存储器访问（DMA）控制器

（7）QSPI闪存控制器

（8）NAND闪存控制器，支持DMA

（9）SD/SDIO/MMC控制器，支持DMA

（10）2x 10/100/1000以太网介质访问控制器（MAC），支持DMA

（11）2x USB On-The-Go （OTG）控制器，支持DMA

（12）2x I2C控制器

（13）2x UART

（14）2x串行外设接口（SPI）

（15）134个通用I/O （GPIO）

（16）7x通用定时器

（17）4x看门狗定时器

宽带HPS至FPGA互联干线链接

虽然HPS和FPGA能够独立工作，但是，它们通过高性能ARM AMBA? AXITM总线桥接宽带系统互联紧密链接。FPGA架构中的IP总线主机能够通过FPGA至HPS互联访问HPS总线从机。相似的，HPS总线主机能够通过HPS至FPGA桥接访问FPGA架构中的总线从机。所有桥接兼容AMBA AXI-3，支持同时读写操作。6个FPGA主机可以和处理器共享HPS SDRAM控制器。此外，在程序的控制下，通过专用32位配置端口，处理器可以用于配置FPGA架构。

（1）HPS至FPGA：可配置32位、64位、128位AMBA AXI接口

（2）FPGA至HPS：可配置32位、64位、128位AMBA AXI接口

（3）FPGA至HPS SDRAM控制器：6个主机（命令端口），4x 64位读数据端口和4x 64位写数据端口

（4）32位FPGA配置管理器