2025年XMOS学习笔记1： XMOS基础知识

科技前沿 • 2025-01-05 09:48 • 阅读 51

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一、什么是XMOS

XMOS是一个32位高性能多核事件驱动处理器件。XMOS集MCU, FPGA和DSP特点于一身。

1. 可以完成像MCU的控制功能：

主频高达500MHz.

高效单周期RISC指令

快速相应事件和中断

丰富IP支持 SPI, USB, CAN等

2. 可以实现类似DSP的复杂数据运算处理：

32 x 32 -> 64位高精度DSP 功能模块

高效单周期执行

至少每秒16M次运算

实现傅里叶等复杂运算

3. 可实现像 FPGA的标准时序

单个Xcore具有8个逻辑核

核间可独立、异步、同步运行

核间高速数据传输

二、 XMOS优势

1 Xcore是一个32位处理器，工作频率高达500MHz. 每个XCore最多可扩展8个逻辑核，单个逻辑核最高支持125MH在。 XMOS目前有单Xcore,、双Xcore和四Xcore器件。逻辑核频率和主频关系如下:

2 超强实时性，快速硬件事件响应和零延时切换。

3 快速响应I/O, 相应速度比常规MCU将近快100倍。

3 多片级联，通过Xconnect, 可将多片独立Xcore连接起来，连起来后可实现I/O, RAM等内部资源共享，且可通过channel进行数据交互。

4 时间确定性，XMOS采用RISC指令集，

5 丰富的IP核。

6 片内OTP，高安全性AES加密模块。

7 单芯片设计，实现真正SOC. 可任意组合IP模块。

8 低BOM和低功耗。

9 高性价比

三、 XMOS极限

1 IO最高工作频率为60MHz.

2 内部时钟标准为100MHz, 可输出50MHz的内部时钟

3 每个逻辑核最低工作频率从63到100MHz不等，视乎逻辑核使用数

4 每个Tile 最大10组定时器

5 每个Tile 1个8KB OTP

6 每个Tile最大6个clock block

7 每个Tile最大4个locks

四、 XMOS局限

1 OTP一次性编程，且容量偏小

2 需要多种语言(C, XC和汇编)混合编程，开发有一定难度

3 资料不全，网上资源很少

4 开发环境使用有一定门槛，需要搭配GUI和命令行使用

五、XCore产品线

XS1为第1代XMOS产品， XCore200为第二代XMOS产品。

其中XCore200产品线如下：

1 XL系列--通用用途系列：

8-32个逻辑核

128-1024KB SRAM

1-2MB 片内FLASH (仅限F型号)

8-32KB OTP

36个型号可选

2 XU系列--USB系列：

8-32个逻辑核

128-1024KB SRAM

1-2MB 片内FLASH (仅限F型号)

8-32KB OTP

1-2个 USB接口

45+个型号可选

3 XE系列—以太网系列：

16-32个逻辑核

512-1024KB SRAM

2MB 片内FLASH (仅限F型号)

16-32KB OTP

1-2个 USB接口

1-2个 RGMII接口

6个型号可选

六、XCore芯片架构

参考资源或文档：

1 《周立功单片机_入门级XMOS专业培训-V1.00》

2 xCORE: Multicore theory, hardware and programming.pdf