为何TI的GPMC并口，更常被用于连接FPGA、ADC？我给出3个理由
1. GPMC并口简介
GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI处理器特有的通用存储器控制器接口，是AM335x、AM437x、AM5708、AM5728等处理器专用于与外部存储器设备的接口，如：
类似于异步SRAM内存和专用集成电路(ASIC)设备。异步，同步，和页面模式（仅适用于非复用模式）突发NOR闪存设备。NAND闪存。ADC器件。图 1 GPMC概述
2.GPMC并口特点
为什么工业领域在与FPGA/ADC通信的时候，更喜欢使用GPMC接口呢？本文给出3个理由，那就是：高带宽、连接模式丰富、配置灵活 。具体如下：
PS：下文将介绍基于AM570x GPMC的ARM + FPGA通信案例、多通道AD(AD7606)采集综合案例。
（1）高带宽，速率可达100MB/s以上
以AM57x为例，通过GPMC接口与FPGA连接，采用DMA的方式读取FPGA端的数据，速度可达69MB/s，实际上通过配置GPMC接口的时序参数和不同工作模式，速率可超过100MB/s。
（2）连接模式丰富，灵活的8位和16位异步存储器接口
由于有gpmc_ad[15:0] 16个信号引脚可支持地址线与数据线复用和非复用模式，这让GPMC与外设的连接模式变得很丰富，可以和宽范围的外部设备通信，如：
外部异步或同步8-bit位宽内存或设备（非突发设备）外部异步或同步16-bit位宽内存或设备外部16-bit非复用NOR Flash设备外部16-bit地址和数据复用NOR Flash设备外部8-bit和16-bit NAND Flash设备外部16-bit伪SRAM(pSRAM)设备下面介绍几种连接模式。
1）16-bit Address/Data Multiplexed（地址线与数据线复用模式）
图 2
2）16-bit Nonmultiplexed（地址线与数据线非复用模式）
图 3
3）8-bit Nonmultiplexed（地址线与数据线非复用模式）
图 4
4）8-bit NAND（仅使用数据线模式）
此模式适用于无需地址线的场合，例如GPMC与NAND FLASH连接。NAND FLASH无需地址线，通过数据线D[x:0]发送读写命令，进行数据读取/写入。
图 5
（3）配置灵活，具有多达8个片选
GPMC基本编程模型提供了最大的灵活性，以支持八个可配置片选中不同的时序参数和位宽配置。可根据外部设备的特点，使用最佳的片选设置。
可选择不同的协议，以支持通用异步或同步随机访问设备（NOR闪存，SRAM）或支持特定的NAND器件。地址和数据总线可在同一个外部总线上复用。读和写访问可独立定义为异步或同步。系统请求（字节，16位字，突发）是通过单次或多次访问进行。外部设备访问配置文件（单或多个优化的突发长度，本地包或仿真包）是基于外部设备特性（支持协议，总线宽度，数据缓冲区大小，本地包支持）。系统突发读或写请求是同步突发（多个读，或多个写）。在没有突发或页面模式时是由外部存储器或ASIC设备支持，系统突发读或写请求转换为连续单一的同步或异步访问（单一读，或单一写）。仅在单一同步或 单一异步读或写模式下支持8位宽的设备。为了模拟一个可编程的内部等待状态，一个外部等待引脚可被监控，以在开始（初始访问时间）和突发访问期间动态的控制外部访问。
图 6 GPMC框图
3.GPMC并口应用案例
创龙科技基于AM5708、AM5728设计的工业评估板——TL570x-EVM、TL5728-EasyEVM，由核心板和评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足运动控制、工业PC、机器视觉、智能电力、视频监测等工业应用环境。
* AM5708
图7 SOM-TL570x核心板
图8 TL570x-EVM开发板
* AM5728
图9 SOM-TL5728核心板
图10 TL5728-EasyEVM开发板
图 11
本文讲解基于AM570x GPMC的ARM + FPGA通信案例、多通道AD采集综合案例。
基于GPMC的ARM + FPGA通信案例
案例功能
DSP端使用EDMA将数据搬运到指定的内存空间物理地址（GPMC片选基地址），再将数据读取回来并保存到DSP端L2SRAM，并校验数据读写的正确性、计算数据读写速率。ARM端通过MessageQ发送读写地址与读写大小到DSP端，DSP端读写对应内存空间，并返回传输时间及传输速率到ARM端。GPMC的初始化由ARM端驱动程序实现。
程序工作流程框图如下所示。
图 12
案例测试
将TL-HSAD-LX采集卡通过TL-HSAD-LX-PinBoard转接板和软排线，插到TL570x-EVM评估板的GPMC拓展接口J5上，并使用5V2A电源给TL-HSAD-LX采集卡供电，硬件连接图如下。
图 13
图 14 测试结果
EDMA单次传输数据大小为2KByte(0x800)，总共循环100次。如需再次测试读写速度，请重新运行DSP端程序。
从上图可看到本次测试的误码率为0%(errcnt: 0)；平均写入时间约为101us，写入速率约为38.53MB/s；平均读取时间约为118us，读取速率约为32.98MB/s。
备注：本次测试板卡通过软排线的形式连接，软排线的长度会影响误码率和读写带宽，目前测得最高速率为38.53MB/s（写入速率）。如将FPGA设计于底板，最高速率可到69MB/s（写入时间为28us）
基于GPMC的多通道AD采集综合案例
案例功能
AM570x DSP端使用EDMA通过GPMC接口采集AD7606或ADS8568模块8通道的AD信号，同时由DSP端对其中6通道的AD信号进行FFT处理，最后将8通道时域数据和经FFT处理的6通道频域数据保存到DSP端L2SRAM中，可通过仿真器与CCS软件查看对应通道的时域波形和频域波形。
程序保存通道0的时域数据和经FFT处理的频域数据至CMEM（共享内存）空间，通过IPC组件通知ARM端读取该通道的时域数据和频域数据，使用Qt在LCD显示屏上进行波形绘制，最后将数据保存到文件中。
本案例默认配置AD7606模块采样周期为6us，即采样率约为167KHz；配置ADS8568模块采样周期分别为5us，即采样率为200KHz。程序工作流程框图如下所示：
图 15
案例测试
将Tronlong的TL7606I(AD7606)模块或TL8568I(ADS8568)模块插入评估板GPMC扩展接口，并对模块进行独立供电。TL7606I模块使用5V电源供电，J1跳线帽连接到0，使用±5V量程。TL8568I模块使用12V电源供电，软件已配置为±12V量程。
将模块的待测输通道正确连接信号发生器，信号发生器输出频率为4KHz、峰峰值为2Vpp（即幅值为1V）的正弦波信号。待测信号电压请勿超过模块量程，否则可能会导致模块损坏。评估板接入LCD显示屏，并通过仿真器连接到PC机。硬件连接示意图如下：
图 16 TL7606I模块硬件连接示意图
图 17 TL7606I模块硬件连接示意图
图 18 TL8568I模块硬件连接示意图
程序运行后，即可在LCD显示屏上看到通道0的时域波形和频域波形。
图 19 时域波形
图 20 频域波形
以上案例详细说明、案例源码 欢迎在评论区留言，或点赞收藏。
大联大世平集团推出基于NXP产品的Zigbee网关应用方案
2022年4月6日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于恩智浦（NXP）i.MX RT1062 MCU和JN5189芯片的Zigbee网关应用方案。
图示1-大联大世平基于NXP产品的Zigbee网关应用方案的展示板图
随着物联网技术的发展，BLE、WiFi、LoRa、Zigbee等无线传输技术应用层出不穷。其中Zigbee网络凭借着功耗低、节点多等特点，成为了众多应用的首要选择。而Zigbee网关的作用则可将Zigbee网络与其他无线技术连接起来，从而达到互联互通的目的。大联大世平基于NXP的Zigbee芯片JN5189和跨界MCU i.MX RT1062推出了Zigbee网关应用方案，兼具高效连接、低成本优势。并且将此方案与市场上其它WiFi模块相结合，即可实现一个Zigbee转以太网和WiFi的网关设计。
图示2-大联大世平基于NXP产品的Zigbee网关应用方案的实体图
本方案的主控平台采用NXP跨界MCU i.MX RT1062，具有高性能、低成本、易于开发等特点。在内部设计上，该芯片搭载Arm Cortex-M7内核，可实现528MHz的工作频率，能满足对性能要求极高的应用。此外，i.MX RT1062还集成了1MB RAM，并可以通过总线外扩RAM。不仅如此，芯片接口丰富，除了有包括：8/16-bit SDRAM、8/16-bit Nand Flash、SD/EMMC、SPI NOR/NAND Flash、并行NOR Flash等外扩存储器接口，还有2 * USB OTG、2 * Ethernet (10/100)、8 * UART、4 * I2C、4 * SPI、2 * CAN 等其他外围接口。
在Zigbee设计方面采用了NXP的JN5189，其外围电路简单，仅需用晶振和少量电容搭建最小系统，内部高达10dB的发射功率，能够大大节省成本。它具有512KB嵌入式闪存，32KB RAM和4KB EEPROM存储器，无需外部存储器即可实现OTA升级功能。
图示3-大联大世平基于NXP产品的Zigbee网关应用方案的方块图
除此之外，本方案不仅采用Winbond的W9825G6KH-6I和W25Q256JV作为SDRAM和QSPI Flash芯片，具有足够的网关项目的软件存储容量。还选用了圣邦微的同步降压DC-DC SGM6014和LDO SGM2036作为电源支持，可实现高效的电源管理。
图示4-大联大世平基于NXP产品的Zigbee网关应用方案的场景应用图
相比于现在市场上的大多数基于Linux开发的Zigbee网关产品所具有的开发难度大、开发周期长的痛点，这套方案基于FreeRTOS实时系统，再结合跨界MCU平台的高速处理能力，能够把Zigbee网关方案功能处理的恰到好处，从而达到事半功倍的效果。
核心技术优势：
MCU：i.MX RT1062，32-bit Cortex-M7 CPU Core @600MHz；
Flash：32MB，@133MHz，支持XIP；
SDRAM：32MB，@166MHz；
Zigbee模块：JN5189，32-bit Cortex M4 @48MHz，ZigBee 3.0，Mesh自组网。
方案规格：
MCU：NXP i.MX RT1062 @600 MHz；
Flash：32MB Flash @133MHz；
SDRAM：32MB，@166MHz；
Zigbee模块：JN5189模块，32-bit Cortex M4 @48MHz，ZigBee 3.0，接收灵敏度：-90dBm；
以太网：10/100 RMII；
Wi-Fi模块：ESP-12S or ASW-022S；
USB：USB-A & USB-Micro；
CODEC：WM8960，1 * Input，2 * Output；
Arduino接口；
板尺寸：90 * 94 mm。
关于大联大控股：
大联大控股是全球第一、亚太区最大的半导体元器件分销商*，总部位于台北(TSE:3702)，旗下拥有世平、品佳、诠鼎及友尚，员工人数约5,000人，代理产品供货商超250家，全球80个分销据点，2021年营业额达278.1亿美金(自结)。大联大开创产业控股平台，专注于国际化营运规模与在地化弹性，长期深耕亚太市场，以「产业首选．通路标杆」为愿景，全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观，连续21年蝉联「优秀国际品牌分销商奖」肯定。面临新制造趋势，大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业，建置在线数字化平台─「大大网」，并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式，协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任，期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系，并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法，积极推动数字化转型。 (*市场排名依Gartner公布数据)
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