基于MIPS的PIC32MM系列32位單片機(jī)介紹

　　本文主要詳解基于MIPS的PIC32MM系列32位單片機(jī)，首先介紹了MIPS32位架構(gòu)，其次介紹了PIC32MM系列主要特點(diǎn)及PIC32MM系列模擬集成，最后闡述了PIC32MM系列目標(biāo)應(yīng)用，具體的跟隨小編來詳細(xì)的了解一下。

　　MIPS簡介

　　MIPS是世界上很流行的一種RISC 處理器。MIPS的意思是“無內(nèi)部互鎖流水級的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問題。它最早是在80年代初期由斯坦福（Stanford）大學(xué)Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計算機(jī)系統(tǒng)。 MIPS是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片之一，新的架構(gòu)集成了所有原來MIPS指令集，并增加了許多更強(qiáng)大的功能。

　　MIPS32位架構(gòu)詳解

　　MIPS32?架構(gòu)刷新了32位嵌入式處理器的性能標(biāo)準(zhǔn)。它是MIPS科技公司下一代高性能MIPS-Based?處理器SoC發(fā)展藍(lán)圖的基礎(chǔ)，并向上兼容MIPS64?64位架構(gòu)。MIPS架構(gòu)擁有強(qiáng)大的指令集、從32位到64位的可擴(kuò)展性、廣泛的軟件開發(fā)工具以及眾多MIPS科技公司授權(quán)廠商的支持，是領(lǐng)先的嵌入式架構(gòu)。MIPS32架構(gòu)是以前的MIPS I? 和 MIPS II?指令集架構(gòu)（ISA）的擴(kuò)展集，整合了專門用于嵌入式應(yīng)用的功能強(qiáng)大的新指令，以及以往只在64位R4000? 和 R5000? MIPS?處理器中能見到的已經(jīng)驗(yàn)證的存儲器管理和特權(quán)模式控制機(jī)制。通過整合強(qiáng)大的新功能、標(biāo)準(zhǔn)化特權(quán)模式指令以及支持前代ISA，MIPS32架構(gòu)為未來所有基于32位MIPS的開發(fā)提供了一個堅實(shí)的高性能基礎(chǔ)。

　　MIPS32架構(gòu)基于一種固定長度的定期編碼指令集，并采用導(dǎo)入/存儲（load/store）數(shù)據(jù)模型。經(jīng)改進(jìn)，這種架構(gòu)可支持高級語言的優(yōu)化執(zhí)行。其算術(shù)和邏輯運(yùn)算采用三個操作數(shù)的形式，允許編譯器優(yōu)化復(fù)雜的表達(dá)式。此外，它還帶有32個通用寄存器，讓編譯器能夠通過保持對寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)的頻繁存取進(jìn)一步優(yōu)化代碼的生成性能。

　　MIPS32架構(gòu)從流行的R4000/R5000類64位處理器衍生出特權(quán)模式異常處理和存儲器管理功能。它采用一組寄存器來反映緩存器、MMU、TLB及各個內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)的其它特權(quán)功能的配置。通過對特權(quán)模式和存儲器管理進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并經(jīng)由配置寄存器提供信息，MIPS32架構(gòu)能夠使實(shí)時操作系統(tǒng)、其它開發(fā)工具和應(yīng)用代碼同時被執(zhí)行，并在MIPS32 和MIPS64處理器系列的各個產(chǎn)品之間復(fù)用。

　　它的高性能緩存器及存儲器管理方案的靈活性仍繼續(xù)成為MIPS架構(gòu)的一大優(yōu)勢。MIPS32架構(gòu)利用定義良好的緩存控制選項進(jìn)一步擴(kuò)展了這種優(yōu)勢。指令和數(shù)據(jù)緩存器的大小可以從256byte到4Mbyte。數(shù)據(jù)緩存可采用回寫或直寫策略。無緩存也是可選配置。存儲器管理機(jī)制可以采用TLB或塊地址轉(zhuǎn)換（BAT）策略。利用TLB，MIPS32架構(gòu)可滿足Windows CE 和Linux的存儲器管理要求。

　　由于增加了密集型數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)流和斷言操作（predicated operations），可滿足嵌入式市場不斷增長的計算需求。條件數(shù)據(jù)移動（Conditional data move）和數(shù)據(jù)緩存預(yù)取（prefetch）指令被引入，以期提高通信及多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)吞吐量。固定浮點(diǎn)DSP型指令可進(jìn)一步增強(qiáng)多媒體處理能力。這些新指令，包括乘法、乘加、乘減和“前導(dǎo)計數(shù)（count leading）0s/1s”，在處理音頻、視頻和多媒體等數(shù)據(jù)流時，無需在系統(tǒng)中增加額外的DSP硬件即可提供更高的性能。功能強(qiáng)大的浮點(diǎn)指令可加快某些任務(wù)的執(zhí)行速度，比如一些DSP算法的處理、圖形操作的實(shí)時計算。浮點(diǎn)操作可選擇軟件仿真。最后，為簡化系統(tǒng)集成任務(wù)，MIPS32標(biāo)準(zhǔn)定義EJTAG（增強(qiáng)型JTAG）選項功能作為非入侵式、片上實(shí)時調(diào)試系統(tǒng)。

　　基于MIPS的PIC32MM系列32位單片機(jī)介紹

　　PIC32MM系列是Microchip功耗最低且最具成本效益的32位PIC32單片機(jī)系列。PIC32MM系列填補(bǔ)了我們廣受歡迎的PIC24F XLP和PIC32MX系列之間的空白。PIC32MM器件的休眠模式電流低至500 nA，封裝尺寸小至4 × 4 mm，適用于需要更長電池壽命和更小外形的應(yīng)用。這些器件具有獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè)，例如可配置邏輯單元（CLC）和多輸出捕捉/比較/PWM（MCCP），旨在降低CPU負(fù)荷。采用緊湊型microMIPS?指令、microAptiv? UC內(nèi)核和影子寄存器集，使PIC32MM系列器件在25 MHz時可達(dá)79 CoreMark?評分。microMIPSISA整合了16位和32位指令，以實(shí)現(xiàn)緊湊的代碼。Microchip的MPLAB?代碼配置器（MCC）支持該系列器件，有助于簡化設(shè)計。