嵌入式微处理器(MPU)
• MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的 CPU演变而来的
• 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。目前主要的嵌入式处理器类型有 Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、 68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等
• ARM(Advanced RISC Machines)公司是全 球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设 计供应商，通过将其高性能、低成本、低 功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设 计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的 芯片。
• ARM公司已经成为移动通信、手持设备、 多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标 准。
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其他
• PowerPC处理器 • MC68K/Coldfire处理器 • x86处理器
ARM处理器
• ARM是什么？ • ARM处理器系列？ • 哪些芯片厂与ARM合作？ • 哪些ARM处理器比较流行？原因是什么？
应用场景是什么？
ARM的发展历史
• ARM即Advanced RISC Machines的缩写。 • 1985年4月26日，第一个ARM原型在英国剑桥的
DSP处理器
• DSP(digital singnal processor)处理器是专门用于信号处 理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特 殊设计，在数字滤波、FFT、频谱分析等各种仪器上DSP 获得了大规模的应用。
• DSP的理论算法在70年代就已经出现，但是由于专门的 DSP处理器还未出现，所以这种理论算法只能通过MPU 等由分立元件实现。 1982年世界上诞生了首枚DSP芯片， 在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。 DSP的运 算速度进一步提高，应用领域也从上述范围扩大到了通信 和计算机方面。
• ARM公司虽然只成立10多年，但在1999年因移动 电话火爆市场，其32位RISC处理器占市场份额超 过了50%，2001年初，ARM公司的32位RISC处 理器市场占有率超过了75%。ARM公司是知识产 权供应商，是设计公司。由合作伙伴公司来生产 各具特色的芯片。
• ARM公司商业模式的强大之处在于其价格合理， 全世界范围有超过100个合作伙伴--包括半导体工 业的著名公司。ARM公司专注于设计，其内核耗 电少、成本低、功能强，特有16/32位双指令集。 ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消 费等嵌入式解决方案的RISC标准。
Acorn计算机有限公司诞生，由美国加州San Jose VLSI技术公司制造。 • 20世纪80年代后期，ARM很快开发成Acorn的台 式机产品，形成英国的计算机教育基础。 • 1990年成立了Advanced RISC Machines Limited。 • 20世纪90年代，ARM32位嵌人式RISC （Reduced Instruction Set Computer）处理器扩 展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能 的嵌入式系统应用领域的领先地位。
• ARM处理器有3大特点：
– 小体积、低功耗、低成本而高性能 – 16/32位双指令集 – 全球的合作伙伴众多
MIPS处理器
• MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipline Stages)技术公司是一家设计制造高 性能、高档次的嵌入式32位和64位处理器 的厂商，在RISC处理器方面占有重要地位。
嵌入式处理器
嵌入式微控制器 （MCU）
嵌入式DSP处理器 (DSP)
嵌入式微处理器 (MPU)
嵌入式片上系统 (System On Chip)
微控制器(MCU)
• 嵌入式微控制器的典型代表是单片机这种 ８位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然 有着极其广泛的应用。
• 单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、 总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、 I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、 Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和 外设。
• 由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以 拥有的品种和数量最多，比较有代表性的 包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、 P51XA、C166/167、68K系列以及 MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持 I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和 兼容系列。
处理器介绍
嵌入式处理器分类
• 嵌入式处理器可分为：
– 低端微控制器(MicroController Unit, MCU) – 中高端的嵌入式微处理器(Embedded
MicroProcessor Unit, EMPU) – 通信领域的DSP处理器(Digital Signal
Processor, DSP) – 高度集成的片上系统(System on Chip, SoC)
• TI的TMS320C2000/C5000系列 • ADI推出了Blackfin系列的新成员BF51x
ADSP-BF561结构框图
BF内核体系结构
片上系统(SoC)
• SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。 它结合了许多功能区块，将功能做在一个 芯片上。如ARM RISC、MIPS RISC、 DSP或是其他的微处理器核心，加上通信 的接口单元，如USB、TCP/IP通信单元、 GPRS通信接口、GSM通信接口、 IEEE1394、蓝牙模块接口等等，这些单元 以往都是依照各单元的功能做成一个个独 立的处理芯片。
ARM发展历程
• 1991 - ARM 推出第ห้องสมุดไป่ตู้款RISC嵌入式微处理器核 ARM6
嵌入式处理器SoC的优势
• 利用改变内部工作电压，降低芯片功耗。 • 减少芯片对外管脚数，简化制造过程。 • 减少外围驱动接口单元及电路板之间的信
号传递，可以加快微处理器数据处理的速 度。 • 内嵌的线路可以避免外部电路板在信号传 递时所造成系统杂讯。
I.MX233
典型的嵌入式处理器
ARM处理器