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嵌入式处理器的分类与认知


嵌入式处理器常见类型
一、单片机 单片机采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定 时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟 多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完 善的微型计算机系统。 广泛应用于工业控制,智能家电等领域,成本低廉,性能稳定
STC89C52RC是STC公司生产 的一种低功耗、高性能8位微控 制器,采用经典MCS-51内核, 拥有8位CPU、8k字节Flash、 512字节RAM、32位I/O口线等 配置。市场价格约3.5元/片。
二、ARM
ARM最初由英国Acorn计算机公司设计,从通用计算机中的CPU演变而来的。具有 32位以上的处理器,具有较高的性能,当然其价格也相应较高。但与计算机处理 器不同的是,在实际嵌入式应用中,只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去 除其他的冗余功能部分。
注:ARM公司是苹果公司、acorn公司等公司 的投资的合资企业。
三、DSP
DSP的全称为Digital Signal Process,即数字信号处理技术,DSP芯片即指能够实现 数字信号处理技术的芯片。近年来,数字信号处理器(DSP)芯片已经广泛用于自 动控制、图像处理、通信技术、网络设备、仪器仪表和家电等领域;DSP为数字信 号处理提供了高效而可靠的硬件基础。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈 佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP指令。 注:数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、 解调以及快速算法的一门技术学科。目前的主要应用有数字滤波、傅里叶变换、 信号谱分析、通信编解码、语音信号或图像信号的处理。
嵌入式处理器
——自动化控制系统的核心
年级:2017级电气2班
班导师:邵珠雷
嵌入式的相关概念:
嵌入式:将软件程序直接烧录在器件中,而不 是像PC机一样有专门的外部存储设备。所以“嵌入” 指的是软件的嵌入。 嵌入式系统:以应用为中心,以计算机技术为 基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠 性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系 统 (组成:软件程序,处理器,外围电路)。 嵌入式处理器:嵌入式处理器是嵌入式系统的 核心,是控制系统运行的硬件单元。
ARM公司在经典处理器ARM11以后的产 品改用Cortex命名,并分成A、R和M三 类。
ARM Cortex™-A 可向具有OS平台 (Operating System ,操作系统)和丰富应 用程序的设备提供全方位的处理器解决 方案,适用于智能手机、移动计算平台、 数字电视、服务器式计算机的处理器(CPU)设计 在基本原理上是相似的,但更具有针对性,体积更小,成 本更低。在计算机领域,对处理器进行比较时的主要指标 就是计算速度,从33MHz主频的386计算机到3GHz主频的 酷睿(core)系列处理器,速度的提升是用户最主要关心 的变化。但在嵌入式领域,情况则完全不同。嵌入式处理 器的选择必须根据设计的需求,在性能、功耗、功能、尺 寸和封装形式、SoC程度、成本、商业考虑等等诸多因素 之中进行折中,择优选择。
TMS320F28335PGFA是由TI公司 (德州仪器公司)生产的一款32位 的数字信号处理器与控制器。工作 频率150MHz,I/O端口数量88个。 广泛应用于自动控制、图像处理、 通信技术、网络设备、仪器仪表和 家电等领域。
四、SOC
SoC((System On Chip,片上系统),SoC芯片是一种集成电路芯片,即在一个硅片内 部运用VHDL等硬件描述语言,制作实现一个完整复杂的系统,具有极高的集成度。如 果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手等相对完整的一 个系统。由于绝大部分系统构件都集成在芯片内部,整个系统就显得特别简洁,大大 减小了系统的体积和功耗,提高了系统可靠性,降低了系统成本。SOC芯片往往是针 对某一特定功能进行设计,因此SOC都是专用的,绝大部分都不被熟知。
德州仪器(TI)新推出的Sitara™ AMIC SoC系列,可实现成本优化的工业以 太网通信。AMIC110 SoC是一种多协 议工业通信处理器,提供支持10多个 工业以太网和现场总线通信标准的即 用型解决方案。该器件利用TI统一的 软件平台、处理器SDK和TI工业通信 子系统(PRU-ICSS)的可编程性在工厂 自动化和控制应用中支持工业通信。
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