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 米Atmelは,ARM7をベースにFPGAを直接接続できるインターフェースを搭載したMCU「AT91CAP7E」を発表した(発表資料)。AT91CAP7EはARM7コアのMCUにFPGAインターフェースを内蔵しており,CPUからはFPGAがMCUの内部バスに接続されたデバイスとして扱える。FPGAとMCUを組み合わせたソリューションを低コストで柔軟に構成できるようになるという。

 AT91CAP7Eは,6層のAHB(Advanced High-speed Bus)と周辺回路用DMAコントローラ,160KバイトのオンチップSRAMを搭載する。周辺回路としてはUSB 2.0フルスピードコントローラ,SPIのマスタ/スレーブ,二つのUART,三つの16ビットタイマー,8チャネル/10ビットのA/Dコンバータ,割り込み制御やパワー制御,スーパーバイザ機能などを含むシステムコントローラを搭載する。FPGAインターフェースは,FPGAを直接AHBやDMAコントローラに接続できるので,FPGAとの通信に起因するバスの競合を減らし,通信そのものをCPUからオフロードでき,かつ外部バスや外部メモリへのアクセスを阻害しないという利点がある。

 MCUとFPGA間の通信は,これまでEBI(External Bus Interface)に基づいたものかプログラムI/Oであったが,どちらの方式もFPGAとの通信は1サイクルあたり1ワードに制限されており,これがボトルネックとなっていた。これに対しCAP7Eでは二つのAHBマスターと四つのAHBスレーブがFPGAに割り当てられ,さらに外部RAMに直接アクセスできる特殊なAHBスレーブとプログラムROM(この領域はデバッグ用に外部メモリにリマッピング可能)を装備する。他に14のAPB(Advanced Peripheral Bus)スレーブと二つの全二重DMAチャネル,32ビットのプログラムI/O領域を用意する。

 AT91CAP7Eはすでに出荷されており,1万個購入時の単価は9.50米ドル。225ピンのBGAパッケージとなっている。