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G1-200B-85-1.6 데이터시트 PDF




National Semiconductor에서 제조한 전자 부품 G1-200B-85-1.6은 전자 산업 및 응용 분야에서
광범위하게 사용되는 반도체 소자입니다.


PDF 형식의 G1-200B-85-1.6 자료 제공

부품번호 G1-200B-85-1.6 기능
기능 Processor Series Low Power Integrated x86 Solution
제조업체 National Semiconductor
로고 National Semiconductor 로고


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G1-200B-85-1.6 데이터시트, 핀배열, 회로
April 2000
Geode™ GX1 Processor Series
Low Power Integrated x86 Solution
General Description
The National Semiconductor® Geode™ GX1 processor
series is a line of integrated processors specifically
designed to power information appliances for entertain-
ment, education, and business. Serving the needs of con-
www.DataSheet4Ussuo.cmluomteiorsn
and business professionals alike, it’s the perfect
for IA (information appliance) applications such as
thin clients, interactive set-top boxes, and personal internet
access devices.
The Geode GX1 processor series is divided into three main
categories as defined by the core operating voltage. Avail-
able with core voltages of 2.0V, 1.8V, and 1.6V, it offers
extremely low typical power consumption (1.2W, 1.0W, and
0.8W, respectively) leading to longer battery life and
enabling small form-factor, fanless designs. Typical power
consumption is defined as an average, measured running
Microsoft Windows at 80% Active Idle (Suspend-on-Halt)
with a display resolution of 800x600x8 bpp at 75 Hz.
Geode™ GX1 Processor Internal Block Diagram
SYSCLK
Clock Module
SYSCLK
multiplied
by “A”
Core
Clocks
X-Bus
Clocks
16 KB
Unified L1
Cache
(128)
C-Bus (64)
x86 Compatible Core
Integer
TLB Unit
Instruction
Fetch
MMU
Load/Store
INT/NMI
Interrupt
Control
FP_Error
Floating Point
Unit
INTR
IRQ13
SMI#
SUSP#
SUSPA#
Power
Management
Control
Core Suspend
Core Acknowledge
X-Bus Suspend
X-Bus Acknowledge
X-Bus (32)
Arbiter
Write
Buffers
X-Bus
Controller
Read
Buffers
Arbiter
PCI Host
Controller
2D Accelerator
VGA
BLT Engine
ROP Unit
X-Bus CLK
divide by “B”
Display Controller
Compression Buffer
Palette RAM
Timing Generator
3
REQ/GNT
Pairs
PCI
Bus
4
SDRAM
Clocks
64-bit
SDRAM
RGB
YUV
Geode™ Graphics
Companion Interface
National Semiconductor and Virtual System Architecture are registered trademarks of National Semiconductor Corporation.
Geode, WebPAD, and VSA, are trademarks of National Semiconductor Corporation.
For a complete listing of National Semiconductor trademarks, please visit www.national.com/trademarks.
© 2000 National Semiconductor Corporation
www.national.com




G1-200B-85-1.6 pdf, 반도체, 판매, 대치품
Table of Contents
1.0 Architecture Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1 INTEGER UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2 FLOATING POINT UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 WRITE-BACK CACHE UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4 MEMORY MANAGEMENT UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.5 INTERNAL BUS INTERFACE UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.6 INTEGRATED FUNCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.6.1
1.6.2
1.6.3
1.6.4
Graphics Accelerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Display Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
XpressRAM Memory Subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
PCI Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
www.DataSheet4U.com 1.7
GEODE GX1/CS5530 SYSTEM DESIGNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7.1 Reference Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.0 Signal Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1 PIN ASSIGNMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2 SIGNAL DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
System Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
PCI Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Memory Controller Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Video Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Power, Ground, and No Connect Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Internal Test and Measurement Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.0 Processor Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.1 CORE PROCESSOR INITIALIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.2 INSTRUCTION SET OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2.1 Lock Prefix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3 REGISTER SETS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.1 Application Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.1.1 General Purpose Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.1.2 Segment Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.1.3 Instruction Pointer Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.1.4 EFLAGS Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.3.2 System Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3.2.1 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3.2.2 Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.2.3 Debug Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.2.4 TLB Test Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3.2.5 Cache Test Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.3.3 Model Specific Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.3.4 Time Stamp Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4 ADDRESS SPACES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.1 I/O Address Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.2 Memory Address Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
www.national.com
4
Revision 1.0

4페이지










G1-200B-85-1.6 전자부품, 판매, 대치품
Table of Contents (Continued)
4.5
www.DataSheet4U.com
4.6
4.7
DISPLAY CONTROLLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
4.5.1 Display FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.5.2 Compression Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.5.3 Hardware Cursor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5.4 Display Timing Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5.5 Dither and Frame Rate Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5.6 Display Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5.7 Graphics Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.5.7.1 DC Memory Organization Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.5.7.2 Frame Buffer and Compression Buffer Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.5.7.3 VGA Display Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.5.8 Display Controller Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.5.8.1 Configuration and Status Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.5.9 Memory Organization Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
4.5.10 Timing Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
4.5.11 Cursor Position and Miscellaneous Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.5.12 Palette Access Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.5.13 FIFO Diagnostic Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.5.14 CS5530 Display Controller Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
4.5.14.1 CS5530 Video Port Data Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
VIRTUAL VGA SUBSYSTEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.6.1 Traditional VGA Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.6.1.1
4.6.1.2
4.6.1.3
4.6.1.4
4.6.1.5
VGA Memory Organization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
VGA Front End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Address Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Video Refresh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
VGA Video BIOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
4.6.2 Virtual VGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
4.6.2.1
4.6.2.2
4.6.2.3
4.6.2.4
4.6.2.5
4.6.2.6
4.6.2.7
4.6.2.8
Datapath Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
GX1 VGA Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
SMI Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
VGA Range Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
VGA Sequencer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
VGA Write/Read Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
VGA Address Generator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
VGA Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
4.6.3 VGA Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
4.6.4 Virtual VGA Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
PCI CONTROLLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.7.1 X-Bus PCI Slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.7.2 X-Bus PCI Master . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.7.3 PCI Arbiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.7.4 Generating Configuration Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.7.5 Generating Special Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.7.6 PCI Configuration Space Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.7.7 PCI Configuration Space Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.7.8 PCI Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
4.7.8.1
4.7.8.2
4.7.8.3
4.7.8.4
PCI Read Transaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
PCI Write Transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
PCI Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
PCI Halt Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
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