【02】嵌入式【嵌入式处理器的分类】

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1、两大嵌入式处理器主流体系结构：1、低档8051（8位）体系结构。2、高档ARM（32位）体系结构。嵌入式处理器的基本情况：1、处理速度：0.1MIPS~2000MIPS2、寻址空间：64KB~256KB3、常用封装：8个引脚~300个引脚嵌入式处理器的特点一、硬件结构1、低档处理器多彩用哈佛结构A、即数据存储空间和程序存储空间分隔B、较大的程序存储器（用于固化已调试好的控制器程序）C、较小的数据存储器（用于存放少量的随机数据——高速）2、高档处理器多用冯诺依曼结构A、典型的微型计算机的存储器结构采用的是冯诺依曼的结构——也叫普

2、林斯顿结构二、品种规格系列化1、同一产品系列不同型号处理器具有相同CPU内核，相同或兼容指令系统2、I/O接口功能部件配置不一样，形成不同三、对实时多任务的支持1、实时：监测、控制、通信。2、多任务：有效的调度嵌入式处理器的分类一、嵌入式微处理器——EMPU（EmbeddedMicroProcessorUnit）二、微控制器——MCU（MicroControllerUnit）三、数字信号处理器——DSP（DigitalSignalProCessor）一、嵌入式微处理器1、嵌入式微处理器的基础就是通用CPUA、为了满足嵌入式应用

3、的特殊要求，嵌入式微处理器在功能上和通用微处理吕基本一样，但是工作温度、抗电磁干扰、可靠性、功耗等方面做了增强。2、嵌入式计算机A、嵌入式微处理器+芯片组（总线仲裁器+中断控制器+DMA控制器+存储控制器+I/O接口）+外接存储器B、嵌入式微处理器一般与存储器、接口电路等安装在一块电路板上，称为单板机，如PC/104、Biscuit板等单板机与单片机：单板机是以前的称呼，那时集成电路发展刚起步不久，不能将很多东西集成在一起，后来，随着大规模集成电路（ic）的出现，可以把cpu、串口、DA、时钟等功能模块集成在一块芯片中，也就是

4、现在说的单片机（micro-control-unit/MCU---单片机）单板机：单板机就是在一块PCB电路板上把CPU,一定容量的ROM,RAM以及I/O接口电路等大规模集成电路片子组装在一起而成的微机,并配有简单外设如键盘和显示器,通常在PCB上固化有ROM或者EPROM的小规模监控程序.。单片机：单片机就是把CPU,ROM,以及外围接口电路如I/电路都集成在一快芯片上,其基本拥有计算机的功能,由于其本身的集成度相当高,所以ROMRAM容量有限,接口电路也不多,适用一般小系统中.3、典型芯片（32、64位）386EX、48

5、6EX、奔腾、PowerPC、68k、ARM二、微控制器（又称单片机：就是将整个计算机集成到一块芯片中）1、低档微控制器：A、CPUB、存储控制器+片内存储器（ROM/E2PROM/Flash、SRAM）C、中断控制器、定时/计数器、WatchDog、GPIO、UART、PWM、A/D、D/A等D、典型芯片（8051系列（8位）、MSP430（16位））2、高档微控制器：A、CPU+总线仲裁器+DMA控制器+中断控制器+I/O接口+存储控制器+外接存储器/少量片内存储器（Flash、SRAM、SDRAM）B、典型的芯片（32位

6、0ARM、MIPS、PowerPC、68K微控制器与微处理器的比较：1、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、但性能有所降低2、目前微控制器是嵌入式系统工业中的主流，在嵌入式系统占有约70%的市场份额三、数字信号处理器DSP1、特殊设计：A、高效乘法累加运算、超标题操作、指令流水线B、高效数据存取、硬件重复循环C、确定性操作（程序执行时间可预测）2、应用场合A、数字滤波、FFT、频谱分析等方面3、代表性产品A、TI的TMS320系列B、ADI的21XX系列C、Motorola的DSP560

7、0系列嵌入式处理器的发展趋势一、内部结构1、SoC设计，与DSP、Flash、FPGA整合2、性能更强，集成更多的功能部件3、双核或多核结构二、功耗更低三、可靠性更高1、倍频技术、ESD（静电防护）技术嵌入式处理器的选择原则一、CPUCore选择1、应用领域2、性能（浮点处理、MAC单元）3、工具链（完善友好的工具链）4、开发的难易程序二、处理器I/0接口选择1、总线需求2、GPIO的需求3、有没有基本的通信接口UARTI^2SPI4、是否需要USB总线5、是否需要CAN总线6、是否需要Ethernet总线7、是否需要A/DD

8、/A8、是否需要LCD控制器9、是否需要蓝牙等三、处理器存储系统的选择1、MMU2、寻址空间（程序存储器、数据存储器、特殊寄存器）3、片上Flash、SRAM、E^2PROM1、是否支持SDRAM