笔记本I/O芯片(PC87591)说明书

### 笔记本I/O芯片(PC87591)：深入解读与应用 #### 一、概述 PC87591系列芯片是美国国家半导体公司（National Semiconductor Corporation）于2004年推出的一款高度集成的嵌入式控制器，主要应用于采用低引脚计数（LPC）接口的各种便携式设备中。该系列包括PC87591E、PC87591S和PC87591L三种型号，它们分别针对不同的应用场景进行了优化设计。 #### 二、核心功能与特性 **1. 高性能嵌入式RISC核心** - **Compact RISC CR16B核**：这是PC87591系列芯片的核心处理器，拥有16位的高性能RISC架构，支持2兆字节的地址空间，运行频率可达20MHz。 - **时钟控制**：支持软件和硬件控制的时钟节流，可在不影响系统性能的前提下降低功耗。 **2. 内存与存储** - **内嵌闪存/ROM**：PC87591E与PC87591S包含闪存，而PC87591L则采用4KB启动ROM，适用于共享BIOS架构的价值解决方案。 - **外部内存接口**：通过内置的总线接口单元（BIU），可以直接连接到可选的外部内存（如闪存）和其他I/O设备。 **3. 系统支持功能** - **时钟与中断管理**：内置WATCHDOG定时器等，用于监控系统状态并处理中断。 - **通用输入输出（GPIO）**：提供多达84/117个GPIO端口（依据封装不同），支持多种唤醒事件，适用于键盘矩阵扫描等功能。 - **PS/2与ACCESS.bus接口**：支持标准的PS/2接口以及国家半导体公司的ACCESS.bus接口，用于外设通信。 - **模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）**：用于电池充电控制、系统健康监测和模拟控制，确保了系统的稳定性和安全性。 **4. 安全性与兼容性** - **硬件随机数生成器**：PC87591S特别集成了硬件随机数生成器，提高了安全应用的随机性。 - **Y2K合规的实时时钟（RTC）**：确保时间精度不受千年问题影响。 - **PC01和ACPI合规**：与国家半导体公司的Super I/O家族成员一样，PC87591x符合PC01 Rev1.0及ACPI 2.0规范，确保了与主流操作系统的良好兼容性。 **5. 接口与扩展** - **LPC接口**：基于英特尔的LPC接口规范（修订版1.0，1997年9月29日），为主机提供了访问键盘、嵌入式控制器接口通道、集成功能、实时时钟、BIOS固件和安全功能的途径。 #### 三、极低功耗设计 PC87591系列芯片在设计上注重功耗控制，具备极低的电流消耗，尤其适合便携式应用，如笔记本电脑和其他移动设备，能够在不牺牲功能性的前提下，延长设备的电池寿命。 #### 四、应用领域 鉴于其强大的功能集合与低功耗特性，PC87591系列芯片广泛应用于笔记本电脑、移动工作站、平板电脑等各类便携式电子设备中，特别是在需要高集成度、低功耗和安全特性的场景下，如加密模块、智能卡读取器、网络安全设备等，PC87591成为了理想的选择。 PC87591系列芯片凭借其高性能、多功能和低功耗的特点，在便携式设备的嵌入式控制系统中占据了一席之地，是现代移动计算和通信技术不可或缺的关键组件之一。