痞子衡嵌入式：恩智浦i.MX RT1xxx上特色外设XBAR那些事（1）- 初识

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　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是恩智浦i.MX RT1xxx系列上的XBAR外设。

　　得益于 Arm Cortex-M 内核的普及，现如今 MCU 厂商遍地开花，只要能取得内核授权，再去 OpenCores 开源网站或者直接第三方 IP 公司买一些通用的外设模块拼拼凑凑就能快速设计出一颗最基础的 MCU，但是这样的 MCU 在市场上显然竞争力不够，那么如何才能增加产品本身的竞争力呢？那就需要再给 MCU 附上独一无二的特性。

　　恩智浦公司深耕半导体行业几十年，无数工程师呕心沥血设计出了非常多稳定又可靠的外设模块，其中既有行业通用的基础外设(即使是基础外设，也包含了独特功能)，也有独属于恩智浦的"浪漫"外设，正是这些外设构筑起了恩智浦 MCU 的行业地位。

　　如果要票选出恩智浦 MCU 里最“浪漫”外设，本文要介绍的 XBAR 必定会在入围名单里。本系列痞子衡将会带大家逐步深入探究 XBAR 模块，领略她的独特魅力。本文是第一篇，我们先来对她有个感性认识。

一、XBAR外设来源

　　熟悉 i.MXRT 尤其是 RT1xxx 产品的朋友应该都知道该系列脱胎于 i.MX6 处理器平台，XBAR 是 RT1xxx 上必备外设，然而 XBAR 并不存在于 i.MX 上，看到这你可能以为 XBAR 是在 i.MX RT 上全新设计的，但其实并不是！

　　如果你对恩智浦(尤其是飞思卡尔)足够了解，你会在 MC9S08 系列、MC56F8xxx 系列、Kinetis KV/KM 系列、S32 汽车平台、MPC5xxx 系列等多个产品上看到 XBAR 倩影，这其实是一个非常经典的外设。

　　如果非要找出最早引入 XBAR 模块的产品，极有可能是十几年前飞思卡尔推出的 DSC 系列 MC56F82xx。DSC 产品主要面向电源转换、电机控制市场，产品内部有多通道 ADC 以及各种类型 Timer，从这里可以初步推测 XBAR 非常适用与这些外设配合使用。

二、什么是XBAR？

　　XBAR 是 Inter-Peripheral Crossbar Switch 的简称，可以理解为是在指定的片内外设信号以及 I/O 之间加了一个交叉开关矩阵，可以自由地连接它们的输入输出。下图是最简单的 RT1010 上 XBAR 实现：

　　黄色框图统称交叉开关网络，由 XBAR 和 AOI 组成，黄框左边是全部的输入信号源，右边是全部的输出信号。XBAR 的每个输出选项均可配置来自于任一输入源，此外同一输入源可以同时配置给多个输出信号。

• Note：AOI 是 And-Or-Inverter 的缩写，也就是与非门，AOI 可以进一步丰富 XBAR 输入信号的组成形式。

　　实际上这个整体系统框图已经可以让我们初步感受到 XBAR 的作用了，我们不妨大胆猜想 XBAR 如下应用场景，后续文章痞子衡将带大家逐一探索这些场景。

• 场景1：将输入输出两端 I/O PAD 直连形成通路(注意可能会有传输延时)
• 场景2：将 FlexPWM1 信号连到 I/O PAD 上(假设这个 I/O 本身不具备 FlexPWM 复用功能)
• 场景3：将 PIT 信号连到 LPI2C/SPI/UART 模块定时触发传输
• 场景4：将 ADC 数据送到 eDMA (多通道数据放在不同地址)
• 场景5：将输入输出两端 eDMA 通道级联 (最多可实现4级)
• 场景6：将外设触发信号连到 XBAR 中断(用于调试时观测)

　　至此，恩智浦 i.MXRT1xxx 系列上的 XBAR 初步介绍痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

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