嵌入式系统设计概述分析报告.ppt

基于ARM的嵌入式系统设计 The Embedded System Design Based on ARM Microcontroller * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.1 基于Intel 51/96指令集的微控器 基于Intel 51/96指令集的微控器 STC系列单片机资料目录下： STC89C51RC-RD+_系列单片机手册； STC12C5410AD系列单片机器件手册； STC15F2K60-系列单片机资料。 * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.2 基于ARM架构的微控器 ARM架构的版本 现代主流型ARM微控器 ARM微控器的比较 * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.2 基于ARM架构的微控器ARM架构的版本 ARM版本Ⅰ： V1版架构 该版架构只在原型机ARM1出现过，只有26位的寻址空间，没有用于商业产品。 ARM版本Ⅱ： V2版架构 该版架构对V1版进行了扩展，例如ARM2和ARM3（V2a）架构。包含了对32位乘法指令和协处理器指令的支持。 ARM版本Ⅲ ： V3版架构 ARM作为独立的公司，在1990年设计的第一个微处理器采用的是版本3的ARM6。 ARM版本Ⅳ ： V4版架构 V4版架构在V3版上作了进一步扩充，V4版架构是目前应用最广的ARM体系结构，ARM7、ARM8、ARM9和StrongARM都采用该架构。 ARM版本Ⅴ ： V5版架构 V5版架构是在V4版基础上增加了一些新的指令，ARM10和Xscale都采用该版架构。 * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.2 基于ARM架构的微控器 ARM架构的版本 ARM版本Ⅵ ： V6版架构 V6版架构是2001年发布的，首先在2002年春季发布的ARM11处理器中使用。在降低耗电量地同时，还强化了图形处理性能。 ARM版本ⅤⅡ： V7版架构 V7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。该架构采用了Thumb-2技术,它是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的。Thumb-2技术比纯32位代码少使用31％的内存,减小了系统开销。同时能够提供比已有的基于Thumb技术的解决方案高出38％的性能。ARMv7架构还采用了NEON技术,将DSP和媒体处理能力提高了近4倍,并支持改良的浮点运算,满足下一代3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。 * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.2 基于ARM架构的微控器 ARM架构的版本 ARM版本ⅤⅢ： V8版架构v8架构是在32位ARM架构上进行开发的，将被首先用于对扩展虚拟地址和64位数据处理技术有更高要求的产品领域，如企业应用、高档消费电子产品。 ARMv8架构包含两个执行状态：AArch64和AArch32。 AArch64执行状态针对64位处理技术，引入了一个全新指令集A64； 而AArch32执行状态将支持现有的ARM指令集。 目前的ARMv7架构的主要特性都将在ARMv8架构中得以保留或进一步拓展，如：TrustZone技术、虚拟化技术及NEON advanced SIMD技术，等。 * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.2 基于ARM架构的微控器现代主流型ARM微控器 ARM内核的授权与应用 ..\ARM必威体育精装版资料\ARM内核的授权与应用.doc 相关芯片的DATASHEET 在：\嵌入式系统设计电子教案2013\ARM必威体育精装版资料\下： datasheet- AT91SAM7S512； datasheet-STM32F405XX_12； datasheet-AM3517； 等 * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.2 基于ARM架构的微控器 ARM微控器的比较 ATMEL公司的AT系列ARM微控器多为16位THUMB架构，引脚少、价格低--适合小规模、微型尺寸、物联网前端应用。 Intel公司也有系列16位低端ARM微控器。 国内流行的32位ARM微控器了LPC2000系列（飞利浦/恩智浦）、S3C2400系列（三星）、 STM32系列（意法半导体）--适合计算能力较高，需要操作系统支持的智能手机等一般电子产品。 TI、三星等的Cortex系列， * 华中科技大学计算机学院 * 1.3.3 具有多核、DSP、SoC的高端微控器 ARMv7架构的ARM Cortex处理器 ARMv8架构-尚未有商品问世。预计将会支持64位的数据与寻址 。 如ARM Cortex-A15：是业界迄今为止性能最高且可授予许可的处理器。支持单核、四核、八核或更高配置，集成DSP,SoC—适用于高级智能手机、移动计算、高端数字家庭娱乐、无线基础结构、低功耗服务器。 ..\ARM必威体育精装版资料\ARM Cortex-A15.doc * 华中科技大学计算机学院 *