zynq7000术语详解，不懂啥是pl，ps，apu，scu
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发布时间：2022-04-22 17:13
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时间：2023-11-13 12:32
摘要:本文介绍与XILINX的EPP平台成员, ZYNQ芯片相关的缩写术语和含义. 与简单翻译术语不同,本文对每个缩写在本行业其他公司的展开含义也略作介绍, 避免混淆. 对术语的技术功能也作简单介绍.
8月份学校放暑假, 大学计划这边紧急的事不多, 因此通常是俺的充电和学习时间.
本月的学习任务嘛, 当然是ZYNQ. 资料不多,一个是今年3月份出来的UG804, 是一个简介性质的东东, 24页, 另一个是UG585, 技术手册,目前有1804页. 目前都还是保密的, 合作伙伴需要签NDA才能看到.
去年ZYNQ刚出来的时候,文档还没有,俺只有对着仅有的一个框图,对其中的缩写瞎猜了一番. 当时还写了博客. 信马由缰-XILINX的ARM芯片初探（之一） . 看到UG804,终于有机会验证俺当时猜的缩写展开到底对不对.
看了之后才发现, 框图中那点看不懂的缩写, 比起UG804中引入的各种缩写, 简直是小巫见大巫. 为了给你一个概念, 假设你3年后碰到一个用过ZYNQ的工程师, 和你说了下面一句话, 你能听懂多少:
经理啊, 我的PS启动了,可是PL还没加载, 这时,APU复位检查了没问题, MIO连得好好的, EMIO看上去也工作正常,你说我该查GIC呢, 还是AFI呢 ?
坑爹啊！ 比火星文还火星文的话听了伤不起啊～～～． 下面，开始逐个解释新出现的，或者冷僻的缩写，继续看文档时看见了，才能反映上来是啥意思．
假设你3年后碰到一个用过ZYNQ的工程师, 和你说了下面一句话, 你能听懂多少:
经理啊, 我的PS启动了,可是PL还没加载, 这时,APU复位检查了没问题, MIO连得好好的, EMIO看上去也工作正常,你说我该查GIC呢, 还是AFI呢 ?
PS: 处理系统 （Processing System) , 就是与FPGA无关的ARM的SOC的部分。
PL: 可编程逻辑 (Progarmmable Logic), 就是FPGA部分。 之所以叫PL，而不是叫FPGA，我想，原因主要是考虑到让搞软件的兔子们不要看了以后望而生畏。 逻辑嘛，搞软件的也要讲逻辑是不？可编程，软件就是编程是不？
ZYNQ，往大里说，就是两大功能块，PS 部分和 PL部分， 说白了，就是ARM的SOC部分，和FPGA部分。
下一个层级， APU部分：
APU: 应用处理器单元（Application Processor Unit). 位于PS里面的中心位置。 这个名字起的，就有点学问了。
APU这三个字，AMD公司曾经用过，特指全称是“Accelerated Processing Units”，加速处理器，它是融聚了CPU与GPU功能的产品，电脑上两个最重要的处理器融合，相互补足，发挥最大性能。XILINX 的APU与AMD的APU在缩写上就是截然不同的两个词， 不能混淆了。
APU 这个词，在Xilinx内部的术语中，也是撞车了的。 在XILINX 的 PowerPC体系中， 有一个辅助处理单元“Auxiliary Processing Unit” 的概念，指的是在PowerPC硬核外挂的浮点协处理器之类的单元。
在这个位置上的处理器， 还有各种其他的叫法， 有MCU （微控制器处理单元Microcontroller Unit）， MPU （微处理器单元Microprocessor Unit），等等。 MCU这个叫法，暗示了处理器功能不强，只能搞搞输入输出控制啊，写个小状态机啊， 一般都是8位机。 MPU呢，就更先进了一些，成prcessor了，这意味着处理器通常是32位的， 能干点计算的事。 但是， 有一个micro词根在里面， 说明干的是小活， 通常没有正式的和全尺寸的操作系统， 通常没有内存管理单元MMU。 ARM 的Cortex-M系列是干这类活的。
APU， 带了Application这个词， 意味着在上面可以跑应用程序， 暗示着这个系统是需要全尺寸的操作系统的， 和现在炙手可热的应用商店app store 遥相呼应。
APU里面具体包含的内容嘛，就是双ARM-CortexA9核，加上高速缓冲，DMA，定时器，中断控制，浮点和NEON协处理，硬件加速器一致性控制器ACP神马的。 也就是，处理器核心部分。
套用时下越来越流行的词汇，“嵌入式计算”， "embedded computing", 可以这么说， 用MCU，MPU搭出来的东东，通常叫嵌入式系统。 而APU搭出来的东东， 就够格叫嵌入式计算系统了。
TTC， 这个词，当年猜了半天也拿不准，看了文档，发现，是Triple Time Counter的意思。 就是这个计数器里面有3个通道， 可以计数。 挂在APB上，为系统或外设提供定时或计数服务的。
WDT, 看门狗定时器，有两个， 分别监视ARM-Cortex A9用的。 如果软件跑飞，无法清定时器，一段时间后，看门狗就复位。
SWDT，系统级看门狗定时器， 这个看门狗的时钟和复位信号，都可以来自于芯片外部， 这样，即使系统有严重故障，比如时钟频率本身都有问题了， 仍然可以通过与系统无关的外部信号计数，计数满就复位。
SCU， Snoop Control Unit, 用来保持双核之间的数据Cache的一致性。 也就是是说，第一个A9
处理器写存储时，只是写在了缓存里，没有进主存， 如果第二个A9读操作，涉及到第一个写脏了的数据段， SCU要保证第二个A9的缓存里是最新的数据。 如果第二个A9写同样数据段的数据，需要在第一个中体现出写的内容。 SCU的存在，才使得两个核成互相联系的“双核”，才能成为MPsoc。 在原先XILINX的双PowerPC的芯片中， 是木有这个东东的。 不少学校的老师拿XILINX的双powerpc练手和教学，从头搭一个Snoop协议在裸的双PowerPC中，倒也不错。
