全国产龙芯2K0500多功能SoC处理器及其解决方案

Posted 2022-12-30 深圳信迈科技DSP+ARM+FPGA

龙芯2K0500片内集成单个64位龙架构(LoongArch)LA264处理器核、32KB一级指令缓存、32KB一级数据缓存、512KB二级缓存、32位DDR2/3-1066控制器、2DGPU图形核心、DVO显示接口、两路PCIe2.0、两路SATA2.0、四路USB2.0、一路USB3.0、两路GMAC、PCI总线、彩色黑白打印接口、HDA及其他常用接口，主频500-800MHz。

它还支持ACPI/DVFS/DPM动态电源功耗管理等低功耗技术，支持多种电源级别和唤醒方式，可根据具体应用场景，对芯片部分功能和高速接口进行动态时钟、电源开关控制，满足工控、网络安全等应用领域低功耗应用需求。

基于龙芯2K0500，龙芯中科与信迈已推出多个基于该平台的解决方案。

 

1、国产化BMC方案

搭载国产化元器件，自主可控国产化率达100%。

通过PCIe、LPC和USB总线与主系统相连，实现主系统的VGA显示、带内通信、KVM相关功能，通过I2C/PWM等实现温度、电压、风扇等各种传感器的采集与控制，通过LAN、Serial、IPMB实现与chassis、机柜管理模块通信和带外管理控制。

2、全国产化模块

主频最高800MHz，模块具有丰富的IO接口：支持2路RGMII接口，2路SATA 2.0，4路CAN 2.0，4路TTL串口，4路USB 2.0接口，1路USB3.0接口并支持OTG模式；扩展接口部分支持2路PCIe x1通道，1路标准32位PCI（可配置localbus总线模式）。

模块尺寸76mmx55mm，总功耗3～5W，采用全表贴、高国产化设计，具有功耗低、体积小、满足宽温工作环境的特点，可广泛应用于政府、科研、医疗、通讯、交通等各嵌入式领域。

3、工业物联网关

高度集成化设计，在一块单板上集成了主处理器和开关量采集电路、开关量输出电路、网络接口、串行接口、电源系统等功能部件和模块。

提供多路工业以太网接口、CAN接口、RS232/485串行接口、模拟量输入、数字量输入、开关量输出等功能来实现工业现场数据采集与协议转换，在石油石化、智慧水务各场景中实现应用推广。

4、邮票版模块

针对物联网、网关，多种嵌入式、教育、开发平台等。

5、龙芯2K0500派

IO接口丰富，板卡采用表贴化设计，具有稳定、安全、可靠、实用性强等特点，可广泛应用于工业、网络、科研、医疗、数控、通讯、交通、教育等领域。

可以通过PCe作为其他主控的外设进行接口的扩展或实现多SoC芯片高速总线互联。

6、龙芯2K0500 IDE

龙芯嵌入式集成开发环境LoongIDE是用于开发龙芯嵌入式芯片的编程工具，目前支持龙芯2K0500、1B、1C、1C101的裸机项目或RT-Thread/FreeRTOS/uCOS/RTEMS项目。

用户通过向导创建项目，自动生成项目框架代码，以项目为单位进行源代码管理，并支持YAFFS2、lwIP等网络协议栈、文件系统等第三方代码库的导入。

框架代码中有完善的芯片驱动程序库，并采用统一的格式编写，直接调用驱动函数即可。项目编译时自动生成makefile文件，链接成龙芯芯片的可执行程序。

提供复用引脚配置的直观图形操作界面，并自动生成初始化代码，并配套完善的帮助文档和编程示例。

7、自主可控的打印机方案

打印机控制器作为打印机核心部件，其安全性对于打印及整机系统的安全性至关重要，目前国产化打印机技术的研究越来越受到重视。

龙芯2K0500国产自主可控打印机方案可以确保打印机本体安全性，为国家的信息安全提供可靠保障，目已应用于众多国产打印机厂商。

龙芯2K0500集成一个打印机接口控制器PRINT，通过PRINT接口与打印机进行数据通信，其内部主要包括LSU机芯控制和JBIG85解码模块。

其中，LSU机芯控制模块同时支持8路机芯控制，可实现同时打印青、粉、黄、黑四种颜色彩打功能；JBIG85解码模块可实现对由JBIG85压缩算法缩过的图片数据进行解码处理，可负责同时对青、粉、黄、黑四个颜色进行对应数据的解码工作。

LSU控制模块主要包含三个模块：AXI/APB控制模块，LSU激光头控制模块以及MOTOR马达控制模块，结构框图下图所示：