隨著超大規(guī)模集成電路的不斷發(fā)展,，芯片的功能也愈發(fā)集中，在電子產(chǎn)品的系統(tǒng)中 “各司其職” ,。在一個電子產(chǎn)品的硬件系統(tǒng)中,，通常都是多個芯片協(xié)同工作，所以芯片之間的通訊總線就是必不可少的,。

　　嵌入式開發(fā)中常見的 I2C,、SPI、UART、USB等,，都是芯片間的通訊總線,。不同協(xié)議的通訊總線，是為了解決不同場景,、不同需求的數(shù)據(jù)通訊,。筆記本電腦作為一個電子產(chǎn)品， CPU（中央處理器） 和 EC（嵌入式控制器） 之間的通訊也是必不可少的,，目前主流的通訊總線有 LPC 和 eSPI,。

　　EC 能夠作為一顆專用 MCU，應用在筆記本電腦主板設計中,。因為 它是一顆攜帶 eSPI/LPC 外設的專用 MCU,。EC 主要的任務就是協(xié)助 CPU ，管理一些低速輸入設備,，采集電池參數(shù),、控制主板溫度。EC采集到的低速外設信息,，就會通過eSPI/LPC傳遞給CPU,。

　　LPC通訊總線

　　LPC全稱LowPinCountBus，即精簡引腳總線,，由Intel在1998年引入PC產(chǎn)品,，相較于ISA總線，LPC 引腳少,，速度快。LPC總線用于低速設備（BIOS Flash,，Super I/O,，TPM）和主板上南橋的連接。

　　LPC總線支持如下類型通訊 Cycle：

　　eSPI 通訊總線

　　eSPI 全稱 Enhanced Serial Peripheral Interface,，即增強型串行外設接口,。eSPI 是為了替代 LPC 而設計。相較于 LPC 總線,，eSPI 總線有如下優(yōu)勢：

　　? 引腳更少,，僅 8 個物理引腳

　　? 功耗更低，電壓 1.8V 即可運行

　　? 速度更快,，20-66MHz

　　? 功能更多,，支持 VW、OOB,、Flash 等功能

　　eSPI 通訊總線標準就是根據(jù) SPI 通訊總線標準修改而來,。從物理層看，eSPI 總線比SPI 總線多了Rset#、Alert#兩個信號,，以滿足Host復位Slave,，Slave向Host發(fā)送通訊請求。其他信號,，Data-IO,、CLK、CS# 沒有差異,。因此可以說,，eSPI 總線和 SPI 總線的物理層完全一致。

　　如下圖所示,，是一個 SPI Master 和一個 SPI Slave 的連接框圖,。

　　如下圖所示，是一個 eSPI Host 和一個 eSPI Slave 的連接框圖,。

　　和 SPI 總線一樣,，eSPI 也支持一主多從，利用 CS# 信號選擇不同的 Slave 完成通訊,。如下圖所示,，是一個 eSPI Host和多個 eSPI Slave 的連接框圖。

　　從協(xié)議層看,，eSPI 和 SPI 通訊協(xié)議最主要的差異是,，Master 發(fā)送和接收之間必須插入一個 TAR 信號，占用 2 個 CLK,。即 Master 發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 Slave 發(fā)送數(shù)據(jù)時,，要有一個明顯的切換過程。

　　eSPI 高級功能

　　通過 eSPI 自定義的命令集,，邏輯上可以把 eSPI 通訊總線劃分出 4 個數(shù)據(jù)通道,。分別是：Peripheral Channel，VirtualWire Channel,，OOB Channel,，F(xiàn)lash Channel，以便完成不同類型數(shù)據(jù)的傳輸,。

　　如下圖所示,，是 eSPI Host 和 eSPI Slave 直接通訊的邏輯框圖。

　　PeripheralChannel（外設通道）,，兼容 LPC 總線上的 Memory Cycle,，I/O Cycle 通訊。

　　VirtualWire Channel（虛擬線通道）,，進一步減少了 PCH和EC的物理引腳連接,，從而降低功耗。

　　OOB Channel（帶外通訊通道）承載 Smbus、PECI等協(xié)議,。

　　Flash Channel（Flash通道）傳遞 FLash“讀/寫/擦” 操作指令及數(shù)據(jù),，以支持 MAFs 和 SAFs 兩種Flash連接模式。

　　CSC2E101

　　芯?？萍糃SC2E101是一款高度集成的,，可靈活配置嵌入式控制器（Embedded Controller），是筆記本電腦,、平板電腦,、臺式機主板上的核心芯片。

　　CSC2E101采用 32bit 內(nèi)核,，最高主頻 60MHz,，75DMIPS，內(nèi)置512K片上Flash作為用戶固件存儲區(qū)域,，192KSRAM可以滿足客戶豐富應用開發(fā)的需求,。除此之外，該芯片還內(nèi)置AES/SHA/RSA/ECC硬件安全引擎,，為固件安全啟動和數(shù)據(jù)安全提供了堅實基礎,。

　　CSC2E101 的 eSPI 模塊的設計高度集成，在 HOST 初始化 eSPI 階段,，無需EC固件參與芯片硬件即可自動完成,。對于 Peripheral Channel，VirtualWire Channel,，OOB Channel,，F(xiàn)lash Channel，芯片均提供一組訪問寄存器,，由 EC 固件管控,，完成相應功能。

　　CSC2E101具備豐富的硬件資源,，完善的開發(fā)工具鏈，穩(wěn)定的應用示例,，多途徑調(diào)試手段,，為客戶快速導入項目提供了有力的保障。

　　CSC2E101是中國大陸首顆通過Intel PCL認證,，率先達到國際行業(yè)標準,、獲得國際認可的國產(chǎn)EC產(chǎn)品。在2022年度“硬核中國芯”評選中,，CSC2E101因率先打破海外龍頭企業(yè)壟斷,、填補國產(chǎn)EC自主研發(fā)的行業(yè)空白，榮獲“2022年度最佳MCU芯片”桂冠。

　　此外,，憑藉CSC2E101等PC系列產(chǎn)品的出色表現(xiàn),，芯海科技摘取由中國計算機學會工控機專委會,、中國工業(yè)計算機大會組委會聯(lián)合頒發(fā)的“2022中國工業(yè)計算機領域年度先鋒企業(yè)”,。

　　未來，芯?？萍紝猿帜M信號鏈+MCU雙平臺技術(shù)優(yōu)勢,，持續(xù)構(gòu)建PC產(chǎn)品生態(tài)，通過持續(xù)創(chuàng)新,，為國產(chǎn)計算機與通信市場提供安全可靠的產(chǎn)品,。

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