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T-Engine（n101）／ μT-Engine（n301M）の特徴NECのT-Engine／μT-Engineのコンセプトは、「“次世代”組込み機器開発のスーパープラットフォーム」、「同一アーキテクチャでT-Engine／μT-Engineを同時に開発」です。このためn101／n301Mでは、コンピュータの心臓部であるCPUブロックには、それぞれ余裕の演算処理性能とメモリ容量を実装しています。また、CPUブロックとインタフェースブロックの接続を共通化し、T-Engine／μT-Engine規格が必須とするインタフェース機能の差異を、ハード／ソフト両面において、最低限の変更で吸収できるよう配慮して設計されています。 表1に、T-Engine（n101）／μT-Engine（n301M）の主要スペックをまとめました。
●T-Engine（n101）T-Engine（n101）は、Vr5500マイクロプロセッサ注2）とVrc5477コンパニオンチップを中心に、標準T-Engine仕様で規定されているすべての機能をスマートに実装しています。動作周波数400MHzのVr5500プロセッサは、800MIPSの処理性能をたたき出し、MPEG4のソフトウェアデコーディングも、フルフレーム（QVGAサイズ）でラクラクこなすことができます。 ●μT-Engine（n301M）μT-Engine（n301M）は、Vr4131マイクロプロセッサを中心に構成しています。Vr4131は低電力で高性能な64ビットの4130CPUコアにSDRAMメモリコントローラとPCIインタフェース等を集積したチップで、消費電力が極めて少ないのが特徴です。 NECのT-Engine（n101）／μT-Engine（n301M）は上記それぞれの特徴に加えてさらに、 注1）T-Engine／μT-Engineの開発キットは、2002年11月にパーソナルメディアより発売予定です。
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ここでは、ブロック図（図1）を参照しながら、T-Engine（n101）の回路機能・実装仕様を解説します。
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図1 T-Engine（n101）のブロック図 |
n101のCPUブロックは、Vr5500マイクロプロセッサ、Vrc5477コンパニオンチップ、FlashROM、SDRAM、クロックドライバチップで構成しています注4）。
・Vr5500（コードネーム：Sapphire）は、NECの64ビットマイクロプロセッサです。2ウェイスーパースカラアーキテクチャを新たに採用し、現行製品（μPD30550-400）で、800MIPSの処理性能をたたき出します（高速版の開発も順調に進んでおり、2003年末には、1GHzを上回る製品を提供できるめども立ってきました）。
・Vrc5477（コードネーム：LUKE）は、Vr5500プロセッサ用のノースブリッジチップです。SDRAMメモリコントローラ、PCIブリッジ、LOCALバスブリッジ機能に加え、USBホストインタフェース、AC97CODECインタフェースなどのインタフェース機能を備えています。
・FlashROMには、64MビットNAND型FlashROMを2個使用し、16Mバイトを実装しています。
・SDRAMは、256MビットSDRAMを4個使用し、128Mバイトを実装しています。
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写真2 NEC製T-Engine（n101）に、日立製作所製のLCDパネルモジュールを接続した様子 |
T-Engine（n101）のインタフェースブロックは、
・Vrc5477に内蔵されている周辺機能を使って実現しているもの
・ボード上のPCIバスにASSPを接続して実現しているもの
・PLD内に回路を構成して実現しているもの
があります。
・シリアルインタフェース
NS16550互換のシリアルインタフェースです。384000bpsの転送速度までサポートします。Vrc5477のシリアルインタフェース機能を使っています。
・オーディオインタフェース
ライン出力（ステレオ2ch）、ヘッドマイクセット用入出力（マイク入力1ch、イヤホン出力1ch）をサポートします。サンプリングレートはチャンネルごとに、最大44.8KHzまで可能です。オーディオCODECチップには、μPD63315（AC97インタフェース対応オーディオCODEC）を使用し、Vrc5477のAC97インタフェースを介して接続します。
・USBホストインタフェース
USB1.1互換のシリアルインタフェースです。Vr5477に搭載されている、NEC標準のUSBホストIPを使っています。
・カレンダークロック
バッテリーバックアップ付きのカレンダークロックです。CPUボード上に実装したスーパーキャパシタにより、CPUボードへ電力を供給しない状態で2日間、動作させることができます。また、アラームクロック出力は、CPUボードの電源を切断した状態（シャットダウン）から再起動するためのトリガとしても使用することができます。
・eTRONインタフェース
eTRONチップ接続用のインタフェースです。eTRONチップ用のSIMソケットは、PLD内部に実装された専用シリアルインタフェースを介して、LOCALバスに接続しています。
・タッチパネル（TP）インタフェース注5）
LCDモジュール上に実装されたタッチパネルコントローラ（TI製、ADS7843E）と通信を行うインタフェースです。PLD内部に実装したシリアルインタフェースを介して、LCDモジュールコネクタに接続しています。
・キーPADスキャンインタフェース注5）
LCDモジュール上に実装されたキースイッチ状態をスキャンするためのインタフェースです。最大15個（3×5）のスイッチキーの状態を検出することができます。
・LCDインタフェース注5）
T-Engine標準仕様のLCDモジュールに画像表示を行うためのインタフェースです。表示コントローラには、μPD72255Y（開発コード：RAVIN-E）を使用し、800×600の解像度までサポートします。また、NEC独自の追加機能として、RGB出力コネクタを設けましたので、外部ディスプレイを接続することも可能です。
表2に、日立−NEC共通のLCDパネルモジュール用コネクタの信号アサインを示しました。
・PCMCIAインタフェース
PCMCIA2.1準拠のカードスロットインタフェースです。カードコントローラR5C475（RICHO製）をn101ボード上のPCIバスに接続しています。R5C475は、PCMCIAに加えてカードバス（Card-32）カードもサポートしていますので、n101ボードではカードバス対応カードも使用することができます。
T-Engine（n101）の拡張バスには、PCIバス、16ビットLOCALバス、電源、電源制御用信号がアサインされています注6）。表3に、拡張バス信号アサインを示しました。
・PCIバス
32ビット33MHzのPCIバスです。最大3つまでの、PCIマスタデバイスを接続することができます。
・LOCALバス
16bitLOCALバスです。低速デバイスをシンプルなインタフェースで接続するのに適しています。
・電源・電源制御
T-Engine（n101）の動作電源は、VBATピンを介して、拡張ボードからメインボードへ供給することも、逆に、メインボードから拡張基板に供給することも可能です。
各ボード（CPUボード、拡張ボード）は、それぞれ必要な電源を、VBATより生成する仕様となっています。
表2 日立製作所-NEC共通のLCDパネルモジュールコネクタの信号アサイン
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表3 拡張バス信号アサイン
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ここでは、ブロック図（図2）を参照しながら、μT-Engine（n301M）の回路機能・実装仕様を解説します。
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図2 μT-Engine（n301M）のブロック図 |
μT-EngineのCPUブロックには、Vr4131マイクロプロセッサ、FlashROM（16Mバイト）とSDRAM（32Mバイト）を、23mm角（厚さ2mm）サイズ基板に実装した、Vr4131BGAモジュール（問い合わせ先：株式会社タンバック http://www.tanbac.co.jp/）を使用しています。
μT-Engine（n301M）のインタフェースブロックは、シリアルインタフェース以外のすべての機能は、Vr4131マイクロプロセッサの32ビットLOCALバスに接続したPLD内に機能を実装しています。
NS16550互換のシリアルインタフェースです。384000bpsの転送速度までサポートします。T-Engine（n101）のシリアルインタフェースと同じものです。
バッテリーバックアップ付きのカレンダークロックです。n101のカレンダークロックと同じものです。
eTRONチップ接続用のインタフェースです。n101のeTRONインタフェースと同じものです。
CF仕様のストレージデバイスに対応します。電源回路は、活栓挿抜にも対応しています。
マルチメディアカードに対応します。電源回路は活栓挿抜にも対応しています。カードソケットとボード上配線は、SDカードにも対応できるよう設計されていますので、PLD回路の書換えにによって、MMC／SDカード両対応に拡張することができます注7）。
μT-Engine（n301M）の拡張バス仕様は、T-Engine（n101）の拡張バスとまったく同じ仕様です。
以上、前編では、11月に発売されるNECのT-Engine（n101）／μT-Engine（n301M）のハードウェアについて、解説してまいりました。
NECでは、お客様の最終製品開発のリファレンスデザインとして、T-Engine（n101）／μT-Engine（n301M）ボードデザインをご活用いただけるよう、回路図、PLDの内部回路情報は積極的に開示していきます。
また、n101／n301MボードのCPU機能のみをコンパクトにまとめたプロセッサモジュール製品の提供や、T-Engineアプライアンスボード（T-Engineをベースに開発したお客様の最終製品）の共同開発など、ボード開発サポート業務を進めます。
さらに、お客様のカスタムロジックやT-Engine標準I／F機能を取り込んだASICやプロセッサ内蔵System On Chip製品の開発など、お客様のニーズに合わせた半導体製品の開発にもいっそう力を入れて取り組んでいきます。
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