單元模塊介紹

　　XMC1000的BCCU-亮度色彩控制單元

　　1 概述

　　BCCU是亮度色彩控制單元（Brightness and Color Control Unit），用于控制多至9個不同的LED。

　　通過12bit的Delta Sigma反變換把亮度控制值轉換為比特流。這種結構使得BCCU還可以連接一個外部RC電路作為DAC使用。

　　XMC1000系列中，XMC1200和XMC1300帶有BCCU模塊

　　2 特性

　　1）包括3個獨立的Dimming Engine（亮度控制引擎）

　　2）Dimming Engine支持12位（4096）不同的亮度輸出

　　3）亮度按照指數曲線調節，且步長可調

　　4）9個獨立的輸出通道，輸出比特流，可以控制9個不同的LED或作為DAC使用

　　5）通道可連接一個Linear Walker，它的輸出時LED的飽和度（Intensity），支持12位調節

　　6）通道和Dimming Engine之間可自由連接

　　7）通道也可連接飽和度調節器和Dimming Engine輸出值的乘積

　　8）每個通道可連接一個Packer，當需要降低開關頻率是可用到

　　9）有兩個通道可以連接ADC

　　3 通道結構

　　每個通道都是相同的結構，其中左側是通道的輸入（包括Dimming Engine和Linear Walker），右側BCCU.OUTy是通道的輸出，從這個結構框圖可以看出BCCU通道的工作分為幾步

　　1）輸入的選擇和配置

　　2）輸入通過Delta Sigma轉換為比特流

　　3）比特流通過一個可選的Packer，某些LED或其驅動芯片有最短開通時間的限制，Packer可以用于類似的需要降低開關速度的情況。

　　4）外部使能是否輸出

　　5）同時Delta Sigma的輸出可以產生一個Tigger，用以出發ADC轉換等

　　通道的輸入可以有兩種，這可以通過修改寄存器DBP來選擇，其中Linear Walker的輸出為飽和度Intensity

　　1）Dimming Engine輸出和Linear Walker輸出的乘積

　　2）Linear Walker的直接輸出

　　XMC1000的隨機數生成單元PRNG

　　1 背景

　　PRNG（Preeudo Random Number Generator）是隨機碼生成模塊，可以產生8/16位隨機碼。

　　2 工作原理

　　1）框圖

　　2）工作原理

　　這個模塊通過向隨機數序列生成器寫入Key，來產生8/16位的隨機數，其中隨機數序列的產生和Key是唯一對應的。隨機Key寫入完畢后，可以讀出隨機序列，隨機Key寫入和隨機序列讀出的位置都是PRNG_WORD，不過他們在不同的步驟中操作，所以不會產生沖突。

　　3）使用

　　a.首先設定KLD=1，進入Key寫入模式，寫入隨機key，key可以是任意位數，推薦80位，分為5個16bit寫入PRNG_WORD中。注意，只有當PRNG_CHK.RDV=1時，才能向PRNG_WORD中寫入Key

　　b.Key寫完后，把KLD置為0。然后，當PRNG_CHK.RDV=1，可以從PRNG_WORD中讀出隨機序列。隨機序列可以為8、16位數據，這個通過PRNG_CHK.RDBS來控制。

　　c.若在隨機碼產生過程中把KLD置為1，則可繼續寫入Key，新寫入的Key會和之前的Key共同作用于隨機序列

　　d.通過RDBS置為00，可以重啟該模塊

　　e.若在重啟前，記錄隨機序列至少80位，重新作為key寫入，則隨機序列會接著上次的輸出繼續產生。

　　XMC1300的MATH協處理器

　　1 XMC1300芯片帶有一個MATH協處理器，它包含以下兩個子模塊

　　除法器

　　Cordic協處理器

　　2 除法器

　　特性

　　可做32位/32位，32位/16位，16位/16位除法

　　操作

　　-除法器啟動，啟動方式有兩種，通過設定DIVCON.STMODE來選取，

　　a. 當DIVCON.STMODE=0，寫入DVS即啟動除法

　　b. 當DIVCON.STMODE=1，寫入DIVCON.ST位即啟動除法

　　-除法器忙，當除法器工作時，DIVST.BSY = 1，這時不要再試圖啟動其他的除法

　　-除法器需要35個周期結束，結束時可選擇產生中斷，并會出現結果置位，這個結果置位需要手動清除。

　　3 Cordic協處理器

　　Cordic協處理器可進行三角函數、雙曲線函數和一次線性函數，其中函數模式通過CON.MODE來選擇。

　　計算模式包括向量模式和旋轉模式，通過CON.ROTVEC來選擇

　　特性

　　24位精度，

　　Circula模式

　　旋轉模式

　　輸入X，Y，Z

　　輸出

　　X= K*［X*cos（Z）-Y*sin（Z）］/MPS

　　Y= K*［Y*cos（Z）+X*sin（Z）］/MPS

　　Z=0

　　其中K=1.646760258121

　　向量模式

　　輸入X，Y，Z

　　輸出

　　X= K*sqrt（X^2+Y^2）/MPS

　　Y= 0

　　Z=Z+atan（Y/X）

　　主要應用

　　-計算sin（z），cos（z），tan（z），ctg（z）等

　　3） 雙曲線模式

　　- 旋轉模式

　　輸入X，Y，Z

　　輸出

　　X=k［Xcosh（Z）+Ysinh（Z）］/MPS

　　Y= k［Ycosh（Z）+Xsinh（Z）］/MPS

　　Z=0

　　-向量模式

　　輸入X，Y，Z

　　輸出

　　X=k*sqrt（X^2-Y^2）/MPS

　　Y= 0

　　Z=Z+atanh（Y/X）

　　其中k = 0.828159360960

　　-主要應用，計算sinh（Z），cosh（Z），tanh（Z），ctgh（Z）等，同時可以計算ln（w），sqrt（W），acosh（w），asinh（W）等

　　一次線性模式

　　輸入X，Y，Z

　　輸出

　　X=X/MPS

　　Y=［Y+X*Z］/MPS

　　Z=0

　　-向量模式

　　輸入X，Y，Z

　　輸出

　　X=X/MPS

　　Y= 0

　　Z=Z+Y/X

　　4 除法器和Cordic的互聯

　　除法器的輸入可以由除法器的結果或Cordic的結果直接輸入，這樣構成了除法器和Cordic的級聯。

　　比如計算tan（z），可以直接把Cordic的輸出sin（z）連接到DVD，cos（z）連接到DVS，這樣就可以得到tan（z）。

　　XMC1000的中斷控制器

　　1 概述

　　XMC1000系列的中斷處理器包括32個中斷處理節點

　　每個節點支持4級中斷優先級

　　支持尾鏈（tail-chaining ）

　　支持軟中斷

　　2 中斷對應表格，可查相應數據手冊活產品手冊

　　3 中斷功能

　　由以上框圖可以看出，對應于每個中斷，都可以由外部或軟件觸發產生，不過每個中斷又需要單獨使能才能最終進入中斷處理。

　　同時中斷也可以被軟件清除，或者當進入中斷處理后，硬件會自動清除。

　　另外要注意的是，當硬件中斷和軟件清除同時到來，軟件清除會被系統忽略，即硬件中斷置位優先級高。

　　從中斷觸發到進入中斷處理程序，一般要花費21個系統周期。

　　注：尾鏈技術（Tail-Chain）

　　這個技術是ARM推出的可以減小中斷等待時間的技術。

　　一般情況下的中斷處理，需要先保存堆棧，再出棧，如果中途有新的更高優先級的中斷，則需要重新做上一步驟。如果使用了尾鏈技術，則第二個中斷到來時候，不需要重復保存堆棧，再出棧的過程。