什么是ARM?什么是嵌入式系统?(3)
ARM10 ARM1020E,ARM1022E,ARM1026EJ-S,系列是64位AHB指令和数据接口;6级流水线结构;1.25MIPS/MHz;比同等的ARM9器件性能提高50%。添加了两种新的先进的节能方式得到了异常低的耗电。VFP10协处理器完善地依从ARM10器件提供高性能的浮点解决方案 ARM10有三个内核分别是:ARM1026EJ-S , ARM1020E , ARM1022E 。
ARM11 ARM11 MPCore,ARM1136J(F)-S,ARM1176JZ(F)-S 这是高效率高性能的CPU,国内还没有产品出现。
为了更好的理解ARM处理器在嵌入式领域中的具体应用位置,我们有必要研究处理的分类:
3.嵌入式系统特点介绍
CPU:功能强大32位机,主频最高达3G,应用程序完全在操作系统上运行,相应的设备也多,要求海量存储设备,如硬盘。 DSP:运算密集处理器,一般用在快速执行算法,做控制比较困难。为了追求高执行效率,不跑操作系统,核心代码使用汇编。 MCU:微控制器,4位、8位、16位等,处理速度有限,一般在几个MIPS,速度受限跑操作系统很吃力。
ARM:32位处理器,可精简的计算机系统,价格很低,逐渐转入单芯片应用解决方案。上可跑操作系统,下可做实时控制使用。
从以上分析可以看出,ARM处理器是向2个发展方向发展的,一方面他向高档快速单片机发展,典型的芯片如三星公司的44b0x,4510飞利浦公司的2104,主要应用领域是简单的控制方面。这个方面的发展方向其实非常明确,即高集成度高速度两个特点,这样的设计有利于控制产品制造综合成本以及降低项目研发风险,atmel公司的AT91RF40162就是一款集成度非常高的产品。在软件方面可以采用简单的嵌入式操作系统如uc-linux,vxorks,u-couII等等,也可以像单片机一样进行直接编程使用。
另外一个方面,ARM处理器向桌面计算机功能发展,他的功能和使用更像是一台桌面PC或者更像是一台工控机,具备所有PC机的基本功能。软件开发方面从表面上看是复杂的多了,但是从实际开发中看是分工更加明确了,这种系统我们总结了3个区别于单片机系统的不同点:概念:他类似与全功能的PC系统,不是简单的单片机系统。硬件:带有虚拟内存管理模块(MMU)寻址范围得到扩展可以接硬盘这样的海量存储设备。硬件设计相对麻烦,高速设备较多如DDR高速内存,USB2.0接口,总线速度可以采用133M,266M>等。 软件:由于有MMU,所以可以完全跑在复杂嵌入式操作系统上如win ce,linux等等。需要BSP底层软件支持,类似于PC机的BIOS,需要操作系统的支持。基于操作系统编写应用程序非常方便。我公司发展方向重点将会放在复杂嵌入式应用解决方案。
4.嵌入式系统构成
嵌入式系统是由软件硬件构成的,结构如下:
硬件平台
HW 板极支持软件库 BSP
操作系统 OS
设备驱动程序 DRIVER
应用程序 PROGRAM
可以看出如果在实际应用中完成整个开发流程是非常痛苦的,如果没有7―12月的研发时间产品肯定出不来。计算机的主板,BIOS,操作系统,以及设备驱动程序,等等工作都是有专业的厂家来制作的,如主板显卡等硬件有华硕微星等厂家,BIOS有AWORD公司,操作系统有微软。有了这些厂家的存在,我们搭建系统仅仅从应用程序入手即可。嵌入式系统也一样,也有很多厂家专门提供硬件,BSP,操作系统,等等,傅立叶提供了一系列的底层产品,您可以直接从应用程序着手。
5.结论
嵌入式系统是基于计算机技术的强调体积、功耗、成本等等综合因素的精简计算机系统。ARM处理器是32位嵌入式处理器的一种,他的特点是可移植性强可以在不同厂家相同内核的芯片中轻松切换、功耗特低、功能强大、低端可以作为高级单片机使用、高端功能可以与PC机媲美!(作者:傅立叶电子科技ARM技术研发部 )(责任编辑:admin)
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