 |
 |
 导航:老古开发网首页→文章索引→文章分类→技术文章→[嵌入式处理器漫谈]
|
| | -文章搜索 - 最新文章 - | |
嵌入式处理器漫谈 |
| 发布时间:2005年9月12日 点击次数:3459 |
| 来源: 作者: |
按照体系结构分类,不涉及具体的处理器芯片。嵌入式领域全部是RISC指令集的处理器内核。 MIPS：www.mips.com,只设计内核的美国公司 ARM：www.arm.com,只设计内核的英国公司 PowerPC：为IBM和Motorola公司共有的内核 68K/COLDFIRE：Motorola公司独有的内核 二、嵌入式处理器的要求 1.技术因素： 低功耗(高速不是首要的) 外围设备接口丰富程度 2.非技术因素： 刚好适用、不盲目追求速度,求得芯片成本与功耗、功能的最佳匹配,不多一分、不多一毫 供货稳定持久,不要经常升级换代、导致停产 系列化、家族化 三、什么是处理器内核？ 处理器内核是一个设计,并不是一个芯片 内核的设计一般追求高速度、低功耗、易于集成 内核的设计 VS. 外围设备接口的设计 四、各个内核的特点 MIPS core：高速,跨入了64位时代,多core集成; ARM core：低功耗,javabyte的支持; PowerPC core：高速与低功耗之间作了妥协,并集成极度丰富的外围电路接口; 68K/COLDFIRE core：业界被最广泛应用的嵌入式处理器内核,目前还在不停更新 换代与发展。 1.MIPS内核 两个最重要的MIPS core芯片厂商：PMC和IDT 高端被PMC-Sierra公司做成芯片;低端被IDT公司做成芯片。 PMC-Sierra公司的MIPS处理器被CISCO公司由于历史用的原因,大量采用在高端路由 器上。 IDT公司在MIPS core上集成PCI接口,广泛用于LAN Switch;另外也尝试增加了HDLC,Ethernet,串口,SDRAM控制器、片选,DMA控制器等等外设接口,意图用于底端通讯产品。 2.ARM内核 ARM内核的设计技术被授权给数百家的半导体厂商,做成不同的SOC芯片。 ARM core在当今最活跃的无线局域网、3G、手机终端、手持设备、有线网络通信设备中广泛应用,其应用形式是集成到专用芯片之中作为控制器。 例如：Intersil的802.11B AP芯片组集成了ARM9 core;Broadcom的Lan-Switch芯片组集成了ARM core。 ARM内核功耗举例 ARM1020E Dynamic Power Dhrystone2.1 得到的数据如下： ARM10E Core 32% Data Cache 24% Instruction Cache 22% Clocks 6% Instruction MMU 5% Data MMU 5% BIU 5% Buffers 1% 采用ARM内核的主要半导体处理器厂商 韩国三星公司：在其面向手持设备和网络设备的处理器上都全面采用了arm core,如S3C4510B用于gateway。 Intel公司：从StrongARM到Xscale处理器家族,都是立足于armcore并增加了多媒体指令特性、乃至NP的特性、并进一步降低功耗,提高速度。 Motorola公司：在其手持设备处理器方面从68K内核改成了ARM内核,从此,手持设备领域成了ARM core的天下。 Cirrus Logic公司：ep7312等手持设备处理器,增加MP3以及音频处理的功能。 3.PowerPC内核 PowerPC内核被Motorola用于嵌入式领域,至今,已经开成在通信领域用得最广泛的处理器内核。该内核被摩托罗拉公司设计到SOC芯片之中形成了一个巨大的嵌入式处理器家族。 中兴通信、华为等在其通信产品中大量采用Motorola的PowerPC家族的系列嵌入式处理器。MPC860和MPC8260是其最经典的两款PowerPC内核的嵌入式处理器。 4.68K/Coldfire内核 68K内核是最早在嵌入式领域广泛应用的内核。其最著名的代表芯片是68360。Coldfire继承了68K的特点并继续兼容它。 最近,摩托罗拉已经发布了的第五版本V5的内核。 Coldfire内核被中上DSP模块、CAN总线模块以及一般嵌入式处理器所集成的外设模块,从而形成了一系列的嵌入式处理器,在工业控制、机器人研究、家电控制等领域被广泛采用。 我认为：嵌入式技术必将成为IT领域的基础技术。无论在工业自动化控制领域、手持设备领域、数据通信领域、信息家电领域,你都必将要以嵌入式技术为基础,才能进一步开发本领域的专业设备。 五、嵌入式技术要素 计算机体系结构知识 逻辑电路设计知识 C语言编程知识 TCP/IP网络知识 六、嵌入式技术应用领域：手持设备 ARM因为其低功耗以及对javabyte的支持等丰富的特性、也由于ARM core的快速设计发展,目前, ARM取得了在手持设备 领域(PDA、手机、手持设备)的领导地位。 Intel公司StrongARM取得了巨大的成功,PLAM公司宣布在其新的PDA中使用ARM core的处理器。 其它：AMD的MIPS core的Au1000/1100/1500系列;***的某些处理器系列,SH3,NEC VR41xx等;属于非主流手持设备处理器。 七、数据通信领域：百家争鸣 摩托罗拉基于PowerPC内核的PowerQUICC,PowerQUICC II,and PowerQUICC III家族数十种型号的嵌入式通信处理器 三星基于ARM内核的4510、4530、44B0等型号 Intel公司Xscale系列中PXA425等 NP(Network Processor)：由专用A SIC发展成可编程包转发处理器。 例如：IBM的PowerNP系列以及摩托罗拉的 C-Port、Intel的IXP系列等。 八、选用嵌入式处理器的原则 是不是越通用越好？ 是不是速度越快越好？ 基于工程的理由： 有bug改得快,供货稳定长久,家族系列兼容性好,上手之后产品开发很快,选非主流或者说小厂的东西,是“勇敢者的选择”。你敢冒产品失败的风险吗？设计出来之后,厂商告诉你,芯片供货周其很长;过了半年,你发现不同批次的芯片焊在析子上结果不一样,你改设计？再过半年,厂商告诉你,我们停产了,有新的,你跟着升级吧？…… 九、结论与展望 结论：SOC(System on a Chip)片 上系统,意即在一个芯片上设计了整个系统。 嵌入式处理器就是一个SOC。SOC的目 标是更专 用 的,不是通用的。它要求刚刚合用、最低的成本代价、最高的集成度。以它为核心的产品将因此能够更快上市、成本理低、功能更丰富、体积更小、功耗更低。 展望：未来的嵌入式处理器的竞争将导常激烈,不但要集成更加丰富的新型外设接口,也需要不能因此忽略了功耗,还要提供更强的计算能力以及集成各种特殊的协处理器(例如DSP运算、多媒体硬件部件、java加速等等),还有一点：硅片面积导致的芯片制造成本。 |
|
|
|
 欢迎进入老古论坛进行讨论
[技术文章] 相关文章:  1/6英寸VGA CMOS图像传感器OV7670简介:
生产商： 豪威科技 OmniVision Technologies 产品说明： 豪威科技 (OmniVision Technologies) 公司推出一款 1/6 英寸 VGA CMOS 图像传感器—— OV7670 CameraChip 。该器件适于移动应用，它采用新的光学格式，像素尺寸从 4.2m μ减小至 3.6 μ m ，有利于减小模块高度。 OV7670 的 LCD 缩放器可将图像精确地缩放至 LCD 屏幕尺寸，无需后端 DS...... 关于计算机接口的小结
国内外EDA软件浅视
运放型号简介
常用元器件的识别
PCB抄板密技
Rabbit单片机及核心模块简介
POLYSWITCH TSM600-400可复位过电流保护器件
开发人员的几个常疏忽的问题点
一种新的无线网络通信技术Zigbee |
|
|
|
下一个:
上一个: