1月9日,在线听RF检波器如何简化系统设计,与ADI工程师一起学习吧!→ 报名参会 ←
电子产品世界 » 论坛首页 » 嵌入式开发 » MCU » 嵌入式系统综述之二(老站转)

共1条 1/1 1 跳转至

嵌入式系统综述之二(老站转)

菜鸟
2002-05-18 04:20:00    评分
嵌入式系统综述之二 jackwang 于 2002/04/16 09:14 加贴在 嵌入式系统论坛 设为精华 删除 嵌入式系统综述之二   嵌入式处理器分类与现状         嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,目前据不完全统计,全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种,流行体系结构有30几个系列,其中8051体系的占有多半。生产8051单片机的半导体厂家有20多个,共350多种衍生产品,仅Philips就有近100种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,越来越多的公司有自己的处    理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64kB到16MB,处理速度从0.1 0.1 MI到2000 MI,常用封装从8个引脚到144个引脚。根据其现状,嵌入式计算机可以分成下面几类。      嵌入式微处理器(Embedded (Embedded Microprocessor Unit, EMPU)    嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。      和工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点,但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差。嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板上,称为单板计算机。如STD-BUS、PC104等。近年来,德国、日本的一些公司又开发出了类似“火柴盒”式名片大小的嵌入式计算机系列OEM产品。      嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power Power 、68000、MIPS、ARM  ARM 系列等。      嵌入式微控制器(Microcontroller (Microcontroller Unit, MCU)    嵌入式微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、     Flash R、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。      和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富,适合于控制,因此称微控制器。      嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、     MCS-2、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。另外还有许多半通用系列如:支持USB接口的MCU MCU 8XC930/9、C540、C541;支持I2C、CAN-Bus、     L及众多专用MCU和兼容系列。目前MCU占嵌入式系统约70%的市场份额。      特别值得注意的是近年来提供X86微处理器的著名厂商AMD公司,将Am186CC Am186CC      /CH/等嵌入式处理器称之为Microcontroller, Microcontroller, MOTORO公司把以Power Power 为基础   的PPC505和PPC555亦列入单片机行列。TI公司亦将其TMS320C2XXX系列DSP做为MCU进行推广。      嵌入式DSP处理器(Embedded (Embedded Digital Signal Processor, ED) )      D处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进 入嵌入式领域,DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能,过渡到采用 嵌入式DSP处理器。嵌入式DSP处理器有两个发展来源,一是DSP处理器经过单片化、     E改造、增加片上外设成为嵌入式DSP处理器,TI的TMS320C2000/C5000等属于此范畴;二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器,例如Intel的MCS-296和Siemens  Siemens 的TriCore。      推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化,例如各种带有智能逻辑的消费类产品,生物信息识别终端,带有加解密算法的键盘,ADSL接入、实时语音压解系统,虚拟现实显示等。这类智能化算法一般都是运算量较大,特别是向量运算、指针线性寻址等较多,而这些正是DSP处理器的长处所在。      嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Texas Instrumen的 TMS320系列和Motorola  Motorola 的DSP56000系列。TMS320系列处理器包括用于控制的C2000系列,移动通信的C5000  C5000 系列,以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DSP56000,     DSP561,DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器。另外PHILIPS公司今年也推出了基于可重置嵌入式DSP结构低成本、低功耗技术上制造的R. R. E. A. L DSP 处理器,特点是具备双Harvard结构和双乘/累加单元,应用目标是大批量消费类产品。       嵌入式片上系统(System (System On Chip)    随着EDI的推广和VLSI设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临,这就是System System On Chip(SO。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库,和许多其它嵌入式系统外设一样,成为VLSI设计中一种标准的器件,用标准的VHDL等语言描述,存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统,仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外,整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去,应用系统电路板将变得很简洁,对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。        S可以分为通用和专用两类。通用系列包括Siemens的TriCore,Motorola的M-Core,某些ARM系列器件,Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SOC一般专用于某个或某类系统中,不为一般用户所知。一个有代表性的产品是Philips的Smart Smart,它将XA单片机内核和支持超过2048位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块硅片上,形成一个可加载JAVA或C语言的专用的SOC,可用于公众互联网如Internet安全方面。 



关键词: 嵌入式     系统     综述     之二     老站转     处理器     微处理器    

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]