第02讲_嵌入式处理器典型技术+主流嵌入式处理器 71页

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1、第2讲嵌入式微处理器技术基础本章主要介绍以下内容：主流32嵌入式处理器嵌入式微处理器典型技术嵌入式处理器的调试技术边界扫描测试技术JTAG12.1主流嵌入式微处理器几种嵌入式处理器概览ARMPowerPCArcaMIPS22.1.1ARM处理器下面介绍以下内容：ARM处理器ARM处理器应用ARM处理器实验平台3ARM处理器简介ARM即AdvancedRISCMachines的缩写。ARM公司是设计公司，是知识产权（IP:IntellectualProperty）供应商，靠转让设计许可由合作伙伴来生产各具特色的芯片。有30多家半导

2、体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议。ARM处理器的3大特点：小体积、低功耗、成本低、高性能16位／32位双指令集全球众多的合作伙伴4ARM公司以知识产权核为主营业务IP核以三种形式存在。硬核软核固核ARM公司研发的处理器核以上面的三种形式销售5ARM公司的IP销售与服务ARM公司大学/研究所/企业IC制造商OEM生产商图例：服务付款技术支持6ARM发展简史1985年4月26日，第一个ARM原型在英国剑桥的Acorn计算机有限公司诞生，由美国加州SanJoseVLSI技术公司制造。20世纪80年代后期，ARM很快开发成Aco

3、rn的台式机产品，形成英国的计算机教育基础。1990年成立了AdvancedRISCMachinesLimited（简称ARM公司）。20世纪90年代，ARM32位嵌入式RISC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。7ARM体系结构的扩充ARM32位处理器体系结构是市场占有率高的32位嵌入式RISC微处理器结构市场占有率大约为75%所有ARM处理器共享同一个体系结构。ARM体系结构的扩充包括：Thumb：16位指令集，用以改善代码密度；DSP：用于DSP应用的算术运算指令集；Jazel

4、ler：允许直接执行Java字节码的扩充。8ARM处理器应用ARM系列处理器提供的解决方案包括：在无线、消费电子和图像应用方面的开放平台智能卡和SIM卡的安全应用嵌入式系统教学实验设备网络设备：路由器、调制解调器等移动电话、智能手机等9ARM核的技术优势ARM核的优点包括：引入新颖的称为"Thumb"的压缩指令格式，降低了小型系统的成本和电源消耗；ARM9、ARM10和StrongARM处理器系列的性能得到了显著提高；具有先进的软件开发和调试环境；基于ARM处理器核的芯片得到了广泛的嵌入式应用。10ARM处理器系列产品概况ARM

5、处理器当前有6个产品系列：ARM7、ARM9、ARM10、ARM11、SecurCore和Cortex。ARM7、ARM9、ARM10和ARM11是4个通用处理器系列，每个系列提供一套特定的性能来满足设计者对功耗、性能和体积的需求。SecurCore是第5个产品系列，是专门为安全设备而设计的。来自于合作伙伴的产品例如：IntelXScale微体系结构和StrongARM产品。11TI公司的OMAP3430处理器架构图12Intel公司生产的ARM系列处理器从所周知，Intel公司是PC平台的x86系列微处理器生产商。但是，它也生

6、产嵌入式处理器，不过该公司生产的嵌入式处理器并不是自主知识产权的产品。Intel公司购买了ARM的IP核先后生产出了两种嵌入式处理器：StrongARM和XScale。除了维持指令集不变之外，Intel公司凭借自身强大的技术开发实力，在功能上和性能上对这两款嵌入式处理器做了改进和提高，使得它们成为性能优秀的嵌入式处理器。13国产ARM芯片南京博芯SEP4020使用0.18um标准CMOS的工艺设计，内嵌ASIX CORE（32位RISC内核，带8KB指令数据Cache），8/16位RAM/NOR FALSH接口，16位SDRAM

7、接口，硬件NAND FLASH控制器，支持NAND FLASH自启动?142.1.2PowerPC处理器1991年APPLE、IBM、MOTOROLA三家公司合作在POWER的基础上推出RISC处理器PowerPC，该处理器主要运行APPLE的MAC操作系统。152.1.2PowerPC处理器自从1994年第一个PowerPC处理器PowerPC601问世以来，已经有几十种PowerPC独立微处理器与嵌入式微处理器投放市场，其主频范围从32MHz到1GHz不等。嵌入式的PowerPC405（主频最高为266MHz）和Power

8、PC440（主频最高为550MHz）处理器内核可以用于各种集成的系统芯片（SOC，system-on-a-chip）设备上，在电信、金融和其他许多行业具有广泛的应用。16IBMPowerPC路线图PPC400系列产品是嵌入式处理器17Motorola高性能处理器