PRU 子系统特性比较

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1 PRU-ICSS 特性比较

此应用报告记录了不同 TI 处理器上可用的 PRU 子系统之间的特性差异。

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1 引言

可编程实时单元 (PRU) 是一个小型处理器内核，与 IO 子系统紧密集成，可对 IO 引脚进行低延迟控制。TI Sitara 系列器件提供三种类型的 PRU 子系统。

1.1 PRU-ICSS：可编程实时单元和工业通信子系统

可编程实时单元和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 由两个 32 位 RISC 内核 (PRU)、共享数据、指令存储器、内部外设模块以及中断控制器 (INTC)组成。凭借 PRU 的可编程特性及其对引脚 (IO)、事件和所有片上系统 (SoC) 资源的访问权限，该子系统可以灵活地实现快速实时响应、专用数据处理操作以及定制外设接口，并灵活地减轻 SoC 其他处理器内核的任务负载。

提供 PRU-ICSS 功能的器件包括 AM263x、AM335x、AM437x、AM57x 和 K2G。

1.2 PRU_ICSSG：可编程实时单元和工业通信子系统 - 千兆位

可编程实时单元和工业通信子系统 - 千兆位 (PRU_ICSSG) 可视为 PRU-ICSS 的超集。除了所有 PRU-ICSS 特性之外，PRU_ICSSG 还添加了两个辅助可编程实时单元 (RTU) 内核，两个传输 PRU (TX_PRU) 内核、宽边存储器，具有任务管理器的事件管理，数据处理和数据移动加速器，以及新外设（例如 PWM）。

提供 PRU_ICSSG 功能的器件包括 AM65x、AM64x 和 AM243x。

1.3 PRUSS：可编程实时单元子系统

可编程实时单元子系统 (PRUSS) 由两个 32 位 RISC 内核 (PRU)、共享数据、指令存储器、内部外设模块以及中断控制器 (INTC)组成。凭借 PRU 内核的可编程特性及其对引脚、事件和所有器件资源的访问权限，该子系统可以灵活地实现快速实时响应、专用数据处理操作以及定制外设接口，并灵活地减轻器件其他处理器内核的任务负载。

不支持工业通信子系统特性，包括以太网（MII 信号和 MDIO 信号未引脚输出）

提供 PRUSS 功能的器件包括 AM62x。

1.4 PRU 子系统特性比较

表 1-1 显示了 PRU 子系统的高级特性。后续小节显示了支持给定子系统类型的每种器件之间的特性差别。有关更详细的比较信息，请参阅 PRU-ICSS/PRU_ICSSG 迁移指南。

表 1-1 PRU 子系统特性比较

	特性	PRUSS	PRU-ICSS	PRU_ICSSG
一般 PRU 规格	PRU 内核	有	是	有
	RTU_PRU（辅助 PRU）内核	否	否	是
	TX PRU（发送 PRU）内核	否	否	是
	IRAM（每个 PRU/RTU_PRU/TX_PRU 内核）	有	是	有
	DRAM（每个 PRU-ICSS/PRU_ICSSG 2 个 DRAM）	有	是	有
	共享 DRAM	有	是	有
	INTC	有	是	有
通用输入	直接输入	有	是	有
	16 位并行采集	有	是	有
	28 位移位	有	是	有
	3 通道外设接口 (EnDAT)	否	视器件而定	是
	9 通道 Sigma Delta	否	视器件而定	是
通用输出	直接输出	有	是	有
通用输出	移出	有	是	有
加速器：数据处理	MPY/MAC	有	是	有
	循环冗余校验 (CRC) 16/32	是	视器件而定	是
	高速缓存	有	是	有
	IPC 高速缓存	否	否	是
	宽边 RAM	否	否	是
	BSWAP	否	否	是
	SUM32	否	否	是
	任务管理器	否	否	是
	自旋锁	否	否	是
	过滤数据库 (FDB)	否	否	是
加速器：数据移动	XFR2VBUS	是	否	是
	PSI TX & RX	否	否	是
	XFR2TR	否	否	是
外设	UART	有	是	有
	eCAP	有	是	有
	IEP	有	是	有
	MII_RT 或 MII_G_RT	否	是 (MII)	是 (MII/RGMII)
	MDIO	否	有	有
	SGMII	否	否	视器件而定
	PWM	否	否	是

2 PRU-ICSS 特性比较

表 2-1 PRU-ICSS 特性比较

特性	AM335x	AM437x		AM570x	AM571x	AM572x	AM574x	K2G	AM263x
特性	PRU-ICSS1	PRU-ICSS1	PRU-ICSS0	2 个 PRU-ICSS ⁽¹⁾	2 个 PRU-ICSS ⁽¹⁾	2 个 PRU-ICSS ⁽¹⁾	2 个 PRU-ICSS ⁽¹⁾	2 个 PRU-ICSS ⁽¹⁾	1 个 PRU-ICSS
PRU 内核数	2	2	2	2	2	2	2	2	2
最大频率	200MHz	225MHz ⁽²⁾	225MHz ⁽²⁾	200MHz	200MHz	200MHz	200MHz	200MHz	200MHz
IRAM 大小（每个 PRU 内核）	8KB	12 KB	4KB	12 KB	12 KB	12 KB	12 KB	16KB	12 KB
DRAM 大小（每个 PRU-ICSS 2 个 DRAM）	8KB	8KB	4KB	8KB	8KB	8KB	8KB	8KB	8KB
共享 DRAM 大小	12 KB	32KB	0 KB	32KB	32KB	32KB	32KB	64KB 带 ECC	32KB
通用输入（每个 PRU 内核）	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta
通用输出（每个 PRU 内核）	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出	直接；或移出
GPI 引脚（PRU0、PRU1）	17、17	13、0	20、20	0/21⁽³⁾、21/17	0/21⁽³⁾、21/21	21、21	21、21	20、20	17、20
GPO 引脚（PRU0、PRU1）	16、16	12、0	20、20	0/21⁽³⁾、21/17	0/21⁽³⁾、21/21	21、21	21、21	20、20	17、20
MPY/MAC	是	是	是	是	是	是	是	是	是
高速缓存	Y（3 组）	Y（3 组）	N	Y（3 组）	Y（3 组）	Y（3 组）	Y（3 组）	Y（3 组）	Y（3 组）
CRC16/32	0	2	2	2	2	2 ⁽⁴⁾	2	2	2
INTC	1	1	1	1	1	1	1	1	1
外设
UART	1	1	1	1/未引脚输出 ⁽⁵⁾	1	1	1	1	1
eCAP	1	1	未引脚输出	1/未引脚输出 ⁽⁵⁾	1	1	1	1	1
IEP	1	1	未引脚输出	1/未引脚输出 ⁽⁵⁾	1	1	1	1	1
MII_RT	2	2	未引脚输出	2	2	2	2	2	2
MDIO	1	1	未引脚输出	1	1	1	1	1	1

(1) 在整个 AM57xx 和 K2G 文档中，PRU-ICSS 和 PRUSS 名称都可互换使用以描述可编程实时单元 (PRU) 和工业通信子系统。

(2) AM437x 的默认频率是 200MHz。然而，可通过显示 PLL CLKOUT 实现最大频率 225MHz。有关在频率大于 200MHz 时配置此 PLL 时的 DSS 限制，请参阅 AM437x Sitara 处理器技术参考手册。

(3) AM571x 和 AM570x PRU-ICSS1 未引脚输出 PRU0 内核 GPI/GPO 。对于其他 AM571x 和 AM570x PRU 内核（PRU-ICSS1 PRU1、PRU-ICSS2 PRU0、PRU-ICSS2 PRU1）的每种引脚输出，都在 GPI/GPO 表 2-1 中列出。

(4) AM572x SR1.1 没有 CRC16/32。在 AM57x 产品系列中，此特性仅在 AM572x SR2.0、AM571x 和 AM570x 中可用。

(5) AM570x PRU-ICSS2 未引脚输出这些子模块。然而，这些子模块在另一 AM570x 子系统 (PRU-ICSS1) 中引脚输出。

3 PRU_ICSSG 特性比较

表 3-1 总结了 PRU_ICSSG 的特性。

表 3-1 不同器件的 PRU_ICSSG 特性比较

	特性	AM65x SR1.0	AM65x SR2.0	AM64x/AM243x
一般 PRU 规格	子系统类型	3 个 PRU_ICSSG		2 个 PRU_ICSSG
	PRU 内核数	2
	RTU_PRU（辅助 PRU）内核数	2
	TX_PRU（发送 PRU）内核数	0	2
	最大频率	250 MHz		333 MHz
	IRAM 大小（每个 PRU/RTU_PRU/TX_PRU 内核）	12KB（带 ECC）/8KB（带 ECC）/0KB	12KB（带 ECC）/8KB（带 ECC）/6KB（带 ECC）
	DRAM 大小（每个 PRU_ICSSG 2 个 DRAM）	8KB（带 ECC）
	共享 DRAM 大小	64KB（带 ECC）
	INTC	是
	通用输入（每个 PRU 内核）	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；或 3 通道 EnDat 2.2；或 9 通道 Sigma Delta
	通用输出（每个 PRU 内核）	直接或移出
	GPI 引脚（PRU0、PRU1）	PRU_ICSSG0：20/20
		PRU_ICSSG1：20/20
		PRU_ICSSG2：18/18 ⁽¹⁾		不适用
	GPO 引脚（PRU0、PRU1）	PRU_ICSSG0：20/20
		PRU_ICSSG1：20/20
		PRU_ICSSG2：18/18 ⁽¹⁾		不适用
加速器：数据处理	MPY/MAC	是
	循环冗余校验 (CRC) 16/32	是
	高速缓存	是（PRU 内核：4 组，RTU_PRU 内核：2 组）	是（PRU 内核：3 组，RTU_PRU 内核：3 组，TX_PRU 内核：2 组）
	IPC 高速缓存	是
	宽边 RAM	4KB	2KB
	BSWAP	是
	SUM32	是
	任务管理器	是
	自旋锁	是
	过滤数据库 (FDB)	是
加速器：数据移动	XFR2VBUS	是
	PSI TX & RX	是
	XFR2TR	是
外设	UART	1
	eCAP	1
	IEP	2
	MII_G_RT (MII/RGMII)	2
	MDIO	1
	SGMII	2（仅限 PRU_ICSSG2 实例）		否
	PWM	12 个主输出和 12 个补充输出

(1) 没有一个以 PRG2_PRU0/1_GPI/O17 命名的球，但它仍为多路复用输出

4 PRUSS 特性

表 4-1 总结了 PRUSS 的特性。

表 4-1 PRUSS 特性

特性	AM62x
子系统类型	1 个 PRUSS
PRU 内核数	2
RTU_PRU（辅助 PRU）内核数	0
TX_PRU（发送 PRU）内核数	0
最大频率	333 MHz
IRAM 大小（每个 PRU/RTU_PRU/TX_PRU 内核）	16KB（带 ECC）
DRAM 大小（每个 PRU_ICSSG 2 个 DRAM）	8KB（带 ECC）
共享 DRAM 大小	32KB（带 ECC）
INTC	是
通用输入（每个 PRU 内核）	直接；或 16 位并行采集；或 28 位移位；
通用输出（每个 PRU 内核）	直接；或移出
GPI 引脚（PRU0、PRU1）	20、20
GPO 引脚（PRU0、PRU1）	20、20
加速器：数据处理
MPY/MAC	是
循环冗余校验 (CRC) 16/32	是
高速缓存	是（3 组）
IPC 高速缓存	否
宽边 RAM	否
BSWAP	否
SUM32	否
任务管理器	否
自旋锁	否
过滤数据库 (FDB)	否
加速器：数据移动
XFR2VBUS	是
PSI TX & RX	否
XFR2TR	否
外设
UART	1
eCAP	1
IEP	1
MII_G_RT (MII/RGMII)	否
MDIO	否
SGMII	否
PWM	否

5 参考文献

德州仪器 (TI)：AM335x 和 AMIC110 Sitara™ 处理器技术参考手册
德州仪器 (TI)：AM437x Sitara 处理器技术参考手册
德州仪器 (TI)：PRU-ICSS/PRU_ICSSG 迁移指南
德州仪器 (TI)：AM64x/AM243x 技术参考手册
德州仪器 (TI)：AM65x/DRA80xM 处理器技术参考手册
德州仪器 (TI)：AM62x Sitara 处理器技术参考手册

6 修订历史记录

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在支持 PRU_ICSSG 的器件中添加了 AM243xGo
将表视图更改为横向，并在表中添加了 AM263xGo
向表中添加了 AM243x 器件并更新了表格式Go

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