第四章 嵌入式系统硬件平台

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1、本文由理工一哥贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第四章嵌入式系统硬件平台嵌入式处理器及其分类典型的嵌入式处理器嵌入式系统常见外设嵌入式系统硬件体系结构嵌入式微处理器嵌入式微控制器典型代表：单片机这种８位的电子器件，典型代表：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。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、单片机芯片内部集成总线、总线逻辑、定时/计数器看门狗、计数器、总线、总线逻辑、

2、定时计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，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。从而使功耗和成本下降、可靠性提高。嵌入式微控制器（2）微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。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，微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。适合于控制，因此称为微控

3、制器。嵌入式微控制器（3）由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以拥有的低廉的价格，优良的功能，由于品种和数量最多，比较有代表性的包括8051、MCS品种和数量最多，比较有代表性的包括、251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及MCU8XC930/931、C540、C541，并且系列以及有支持I及众多专用MCU和有支持2C、CAN-Bus、LCD及众多专用及众多专用兼容系列。兼容系列。近来Atmel推出的推出的AVR单片机由于其集成了单片机由于其集成了FPGA近来等

4、器件，所以具有很高的性价比，势必将推动单片等器件，所以具有很高的性价比，机获得更高的发展。嵌入式DSP处理器(1)嵌入式DSP处理器(1)DSP处理器DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其处理器是专门用于信号处理方面的处理器，在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字滤波、谱分析等各种仪器上DSP获得了大字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上规模的应用。规模的应用。DSP的理论算法在年代就已经出现，但是由于专的理论算法在70年代就已经出现，门的DSP处理器

5、还未出现，所以这种理论算法只能门的处理器还未出现，通过MPU等由分立元件实现。1982年世界上诞生了等由分立元件实现。通过首枚DSP芯片。在语音合成和编码解码器中得到了芯片。首枚广泛应用。的运算速度进一步提高，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。也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。嵌入式DSP处理器(2)嵌入式DSP处理器(2)DSP处理器目前最为广泛应用的嵌入式DSP目前最为广泛应用的嵌入式处理器是TI处理器是的MS320C2000/C5000系列，另

6、外如Intel的MCS-296和系列，另外如Siemens的TriCore也有各自的应用范围。用范围。嵌入式微处理器（MicroProcessorUnit)MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。来的。与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，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，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，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用功能部分，的特殊要求。的特殊要求。和

7、工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、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。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处理器类型有PC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等.系列等.嵌入式片上系统(System嵌入式片上系统(SystemOnChip)（Chip)（1）SoC就是就是SystemonChip，SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。种电路系统。它结

8、合了许多功能区块，将功能做在一个芯片上，像是它结合了许多功能区块，将功能做在一个芯片上，像是ARMRISC、MIPSRISC、DSP或是其他的微处理器核心，加上通信或是其他的微处理器核心，的接口单元，像是万用串行端口（）、TCP/IP通信单元、通信单元、的接口单元，像是万用串行端口（USB）、GPRS通信接口、GSM通信接口、IEEE1394、蓝牙模块接口等通信接口、通信接口、通信接口等，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