《SoC与嵌入式系统》PPT课件

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1、提问什么是嵌入式系统？说说SoC与嵌入式系统的关系模拟收音机数字收音机嵌入式系统总体组成传感器Ａ/Ｄ数字处理系统ＵＩＤ/Ａ动作机构嵌入式系统定义嵌入式系统是包含可编程计算机、软硬件协同工作的、执行特定任务的计算机系统应用的角度；软硬件协同，含可编程器件(CPU)；面向特定功能，预先定制好的；嵌入式开发板计算机系统分类通用计算机系统：工作对象为人PC’sLaptopsMainframes（主机系统）Servers（服务器）嵌入式计算系统：工作对象为自然世界嵌入式系统的组成CPUMEMORYINPUTOUTPUTBUS

2、典型嵌入式系统硬件组成MPU或MCUDSPAD转换器UARTEthernetJTAGDA转换器USBRTCWDGFLASHROMDMACRAM中断控制器嵌入式系统硬件电路板放大器传感器PLL输出设备Power输入设备嵌入式系统组成一：微处理器高效的执行性能灵活的软件运行能力微小的体积处理器(Processor)MPU(Micro-ProcessorUnit):微处理器MCU(MicrocontrollerUnit):微控制器DSP(DigitalSignalProcessor):数字信号处理器SoC(SystemO

3、nChip):系统芯片,片上系统SoPC：基于FPGA的嵌入式系统*CPU：CentralProcessUnit微处理器(MPU)不含I/O外围器件，提供高性能运算性能Intel80x86SPARCPowerPCEMPU:EmbeddedMPU32位嵌入式MPU目前嵌入式处理器按其体系结构的不同可分为五大系列ARMMIPSPOWERPCX86SH系列ARM体系结构ARM公司的ARMRISC处理器ARM7Thumb家族ARM9Thumb家族ARM10Thumb家族ARM11Thumb家族Cortex:M3,M0,A8

4、,A9MIPS体系结构从1986年推出R2000处理器以来，陆续推出R3000、R4000、R8000等。之后,MIPS公司的战略发生变化，把重点放在嵌入式系统。1999年，MIPS公司发布了MIPS32和MIPS64体系结构标准，集成了原来所有的MIPS指令集，并且增加了许多更强大的功能。此后MIPS公司又陆续开发了高性能、低功耗的32位和64位处理器内核。在嵌入式处理器市场中，基于MIPS内核的处理器占据了相当大的数量2002年，一共付运了8700万片采用MIPS内核的嵌入式处理器。份额仅次于ARM位居全球第二

5、。在目前快速增长的比如CableModem、DSLModem、DVD录像机等领域内，MIPS的市场份额位居第一。MIPS的合作伙伴包括了AMD，IDT，NEC，TI，SONY等众多厂商龙芯PowerPC体系结构Motorola半导体（现Freescale半导体）联合IBM以及苹果电脑SH体系结构SH(SuperH)系列是由前日立半导体公司（现Renesas公司）推出的嵌入式处理器SH系列的CPU指令格式是固定的，只有一个字长，绝大多数指令是单周期完成的，即使是复杂的乘加指令也仅需2个时钟周期为了克服内存访问的瓶颈，

6、SH的CPU简化寻址方式，采用Load/Store(装载/存储)结构，并且在片内设置高速缓存，以减少访问内存的时间1999年底，SH系列累计生产达1.18亿片。SH系列投入市场后，用量最多的是工业，占总量的36%，第二位是办公自动化，占总量的26%；第三位是消费领域；再其次的是通信领域。此外，汽车导航、定位、控制系统，也是SH系列不小的一个市场。在美国，SH系列占有较大的市场份额嵌入式微控制器(MCU)又称单片机以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、Wat

7、chDog、I/O、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，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。典型微控制器Motolora68HC11xx(Freescale)Intel8051MicrochipPICRenesasM16C嵌入式系统与单片机系统区别从历史的角度来看，这两个名词术语没有本质的区别。它们都是专用的计算机系统，与通用型的微机系统有着本质的区别。现在的一般说法：嵌入式系统在含有操作系统的软件的控制下运行，而单片机系统

8、不含操作系统，只在控制程序下运行。低端嵌入式系统：单片机+印刷线路板高端嵌入式系统：SoC嵌入式DSP处理器(DSP)DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域。嵌入式DSP处理器(DSP)有代表性的产品是TexasInstrumen