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Zoom dans le ColdFire
Créer par Vincent Rivière

picture ColdFire CPU sur le FireBee MB
Comme son nom l'indique, le coeur du nouvel ordinateur ACP est un microprocesseur ColdFire. Nous avons choisi le modèle MCF5474, qui est le plus rapide. Les processeurs de la famille ColdFire sont conçus et produits par Freescale Semiconductor, la filiale de Motorola dans le domaine des semi-conducteurs. La puce du ColdFire n'est pas seulement une CPU (comme l'était la famille 680x0), c'est en fait un micro-contrôleur. Beaucoup de contrôleurs supplémentaires très utiles sont directement intégrés dans la puce du ColdFire. Ils sont utilisables directement sur notre ordinateur, ce qui permet d'obtenir un très haut niveau d'intégration. C'est pourquoi le ColdFire est le meilleur choix pour concevoir un ordinateur compatible Atari moderne.

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Les composants de la CPU ColdFire


- CPU 266 MHz
Le composant principal du MCF5474 est un coeur ColdFire V4e. La CPU est très similaire à celle de la famille 680x0, mais pas totalement compatible. En gros, certaines instructions ou modes d'adressages complexes ou rarement utilisés ont été supprimés. Ainsi, la CPU du ColdFire est plus simple et moins chère que sur n'importe quel 680x0, tout en étant beaucoup plus rapide. Avec une mince couche logicielle supplémentaire, la CPU du ColdFire peut devenir compatible avec les programmes 680x0 existants.

- FPU
L'unité de calcul en virgule flottante (FPU) est le coprocesseur arithmétique. Lorsqu'il elle est utilisée, elle accélère grandement les programmes qui utilisent intensivement des fonctions mathématiques. La FPU du ColdFire est similaire au 68881, mais elle a des limitations dans son jeu d'instructions et ses modes d'adressages, comme la CPU.

- MMU
L'unité de gestion de la mémoire (MMU) peut être utilisée pour fournir de la mémoire virtuelle ou une protection mémoire entre les différents processus s'exécutant sur un système d'exploitation.

- 32 Ko de mémoire cache x 2
La mémoire cache du ColdFire est divisée en 32 Ko pour les instructions et 32 Ko pour les données. L'utilisation des caches améliore grandement la vitesse de la CPU, en optimisant les accès à la mémoire externe.

- 32 Ko de SRAM
La RAM statique (SRAM) est une mémoire à haute vitesse embarquée dans le ColdFire. Son utilisation est obligatoire pour les transferts DMA, mais elle peut aussi être utilisée dans tout autre but lorsque de très hautes performances sont requises.

- Unité EMAC
L'unité de multiplication et accumulation (EMAC) est similaire à un DSP, et supporte des opérations entières et à virgule flottante. Elle peut être utilisée pour accélérer certains processus comme la compression d'images.

- Contrôleur PCI
Le bus PCI est devenu le standard pour les cartes d'extension sur les ordinateurs de bureau. Le ColdFire a un support intégré pour contrôler les périphériques PCI. Cela rend possible l'utilisation des centaines de cartes PCI disponibles sur le marché. Evidemment, des drivers spécifiques devront être développés pour chaque carte PCI.

- Contrôleur DDR-SDRAM
Le ColdFire peut fonctionner avec de la DDR-SDRAM externe, avec des performances excellentes. La carte ACP dispose de 512 Mo de DDR-SDRAM intégrée.

- Contrôleur d'interruptions
Le contrôleur d'interruptions intégré est comparable au MFP 68901, mais plus flexible et plus puissant. Il peut utiliser jusqu'à 63 sources d'interruptions avec un vecteur d'exception pour chaque source.

- Timers
4 timers à usage général (GPT) et 2 Slice Timers (SLT) sont disponibles. Ils sont comparables aux timers A/B/C/D du MFP 68901, mais plus configurables.

- Contrôleur RS-232 haute vitesse
Chaque contrôleur série programmable (PSC) peut être configuré comme une interface RS-232 pour des transferts à haute vitesse, y compris à 115200 bps.

- Contrôleur Ethernet 10/100
Un contrôleur Ethernet standard est intégré directement dans le processeur. Il permet une connexion immédiate au réseau local et à Internet.

- Interfaces BDM / JTAG
Ces interfaces de débogage peuvent être utilisées avec des débogueurs matériels ou des logiciels externes pour contrôler l'activité de la CPU ou mettre à jour les EEPROMs.

Comme vous venez de le voir, la puce ColdFire MCF5474 contient une liste incroyable de composants utiles, et il y en a encore plus que ça.
La documentation complète est disponible sur le site web de Freescale.

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