嵌入式微处理器简介课件.ppt

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1、嵌入式微处理器引言一、为什么要学习嵌入式技术市场需求。中国具有世界最大嵌入式技术市场，手持仪器设备、信息家电、城市建设、工业控制、军事应用，……，嵌入式技术无处不在。企业人才需求－软硬件设计人才，应用开发人才，综合性人才，……技术发展趋势要求－8位、16位、32位，实时操作系统，……嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，它正在成为信息技术（IT）产业争夺的重点之一。每年只有10%-20%的计算机芯片用于台式机或笔记本电脑等，这就意味着每年有10-100亿块CPU是为嵌入式系统设计制造的：每年有超过1万个新的嵌入式系统计划产生。被广泛地应用到工业控制

2、系统、仿真系统、医疗仪器、信息家电、通信设备等众多领域中。嵌入式设备不断地进入到新的应用领域，比如PDA、手持设备、AutoPC、智能电话和机项盒（STB）等。嵌入式技术正在形成一种产业嵌入式应用信息家电智能玩具军事电子通信设备移动存贮工控设备智能仪表汽车电子网络设备消费电子军事国防电子商务网络工业控制嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合。理论与实践相结合：实践是嵌入式系统课程的重要环节，缺乏实践的嵌入式系统课程是纸上谈兵。通过嵌入式系统课程学习，可提升嵌入式系统设计的专业知识和实际设计能力。知识的积累是与精力和时间的付出成正比的，要成为高手和专家，就需要

3、不断的努力。对提高专业知识和实践能力大有帮助嵌入式系统的架构处理器存储器输入输出操作系统应用程序软件结构硬件结构嵌入式处理器分类（1）嵌入式微控制器嵌入式微控制器的典型代表是单片机，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。（2）嵌入式DSP处理器DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。目前最为广泛应用的嵌入式DSP处理器是TI的TMS320C2000/C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCor

4、e也有各自的应用范围。MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。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，去除其他的冗余功能部分，以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。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。目前主要的嵌入式处理器类型有ARM、MIPS、PowerPC、SH、X86等。（3）嵌入式微处理器（MicroProcessorUnit)SoC就是SystemonChip，SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。它结合了许多功能区块，将功能做在一个芯

5、片上，像是ARMRISC、MIPSRISC、DSP或是其他的微处理器核心，加上通信的接口单元，像是通用串行端口（USB）、TCP/IP通信单元、GPRS通信接口、GSM通信接口、IEEE1394、蓝牙模块接口等等，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芯片。（4）嵌入式片上系统(SystemOnChip)嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心。其基础是通用的微处理器，但是具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、工作温度宽、抗电磁干扰、可靠性强等特点，在集成度、体系结构、指令集、性能、功耗管理和成本等方面都有适应嵌入式系统应用的特性。据不完全统计，目前全

6、世界嵌入式微处理器的品种总量已经超过千种，有几十种嵌入式微处理器体系，主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、SH、X86等。嵌入式微处理器Units(millions)Source:AndrewAllison,InsideTheNewComputerIndustry,January2001EmbeddedRISCProcessorShipments主流的嵌入式微处理器ARM系列嵌入式微处理器ARM(AdvancedRISCMachine)是一种32位RISC结构的CPU。ARM公司提供CPU内核的设计，然后授权给芯片厂商生产具体的产品。ARM芯片的

7、主要特点就是功耗小、代码密度高、性价比高。ARM芯片主要适用于移动通信、手持计算、数字多媒体设备、以及其它的一些需要低功耗和小体积的嵌入式应用。经过近20年的发展，ARM体系结构有七个主要的版本：ARMv1,ARMv2,ARMv3,ARMv4,ARMv5，ARMv6,ARMv7主流的嵌入式微处理器MIPS系列嵌入式微处理器MIPS是一种RISC处理器。“无互锁流水级的微处理器”(Microprocessorwithoutinterlockedpipedstages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。MIPS公司本身并不从事芯片的生产（只

8、进行设计），其他公司如果要生产该芯片必须得到MIPS公司的许可。M