嵌入式系统及应用第二讲.ppt

嵌入式系统及其应用 李 登 峰 五、ARM芯片选择的一般原则 从应用的角度，对在选择ARM芯片时所应考虑的主要因素有： (1)ARM核 如果希望使用WinCE或Linux等操作系统以减少软件开发时间，就需要选择ARM720T以上带有MMU功能的ARM芯片. (2)系统时钟 系统时钟决定了ARM芯片的处理速度。ARM7的处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片系统主时钟为20MHz-133MHz,ARM9的处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9的系统主时钟为100MHz-233MHz, ARM10最高可以达到700MHz (3) 内部存储器容量 在不需要大容量存储器时，可以考虑选用有内置存储器的ARM芯片。 (4) GPIO数量 在某些芯片供应商提供的说明书中，往往申明的是最大可能的GPIO数量，但是有许多引脚是和地址线、数据线、串口线等引脚复用的。 (5) USB接口 许多ARM芯片内置有USB控制器，有些芯片甚至同时有USB Host和USB Slave控制器。 (6) 中断控制器 ARM内核只提供快速中断(FIQ)和标准中断(IRQ)两个中断向量。但各个半导体厂家在设计芯片时加入了自己不同的中断控制器，以便支持诸如串行口、外部中断、时钟中断等硬件中断。外部中断控制是选择芯片必须考虑的重要因素，合理的外部中断设计可以很大程度的减少任务调度的工作量。 (7) LCD控制器 有些ARM芯片内置LCD控制器，有的甚至内置64K彩色TFT LCD控制器。在设计PDA和手持式显示记录设备时，选用内置LCD控制器的ARM芯片较为适宜。 (8)扩展总线 大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM扩展接口，不同的ARM芯片可以扩展的芯片数量即片选线数量不同，外部数据总线有8位、16位或32位。某些特殊应用的ARM芯片如德国Micronas的PUC3030A没有外部扩展功能。 (9)DSP协处理器 (10)封装 主要的封装有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式，BGA封装具有芯片面积小的特点，可以减少PCB板的面积，但是需要专用的焊接设备，无法手工焊接。另外一般BGA封装的ARM芯片无法用双面板完成PCB布线，需要多层PCB板布线。 Xscale 处理器是基于ARMv5TE体系结构的解决方案，是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。它支持16位的Thumb指令和DSP指令集，已使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。 Xscale 处理器是Intel目前主要推广的一款ARM微处理器。 Xscale处理器 六、ARM的处理器内核主要技术简要介绍 1、Thumb 技术 ARM的RISC体系结构的发展中已经提供了低功耗、小体积、高性能的方案。而为了解决代码长度的问题，ARM体系结构又增加了Ｔ变种，开发了一种新的指令体系，这就是Thumb指令集，它是ARM技术的一大特色。 Thumb是ARM体系结构的扩展。它有从标准32位ARM指令集抽出来的36条指令格式，可以重新编成16位的操作码。这能带来很高的代码密度。 支持Thumb的ARM体系结构的处理器状态可以方便的切换、运行到Thumb状态，在该状态下指令集是16位的Thumb指令集。 嵌入式系统及其应用 第二讲 ARM嵌入式系统概述 CHANG’AN UNIVERSITY 长安大学电子与控制工程学院 一、什么是ARM ？ 二、ARM体系结构的不同版本 三、ARM体系结构的变种及命名规则 四、ARM处理器内核系列及其特点 五、ARM芯片选择的一般原则 六、ARM的处理器内核主要技术简要介绍 1、Thumb 技术 2、流水线技术 3、多处理器状态模式 4、RISC技术 主要 内容： 第二讲 ARM嵌入式系统概述 一、 什么是ARM？ 第一片ARM处理器—1983年10月至1985年4月由Acorn Computer公司开发成功。 ARM代表 Acorn RISC Machine 其代表产品为BBC微型计算机（微处理器为6502） 1990年为推广ARM技术成立Advanced RISC Machine Limited(简称ARM Limited）该公司由苹果电脑、 Acorn集团和VLSI Technology合资组建 ARM代表 Advanced RISC Machine Limited 90年代ARM公司优秀的体系结构以及VLSI器件实现的技术特点在高性能、低功耗、低价格的嵌入式应用领域取得巨大成功。 ARM的含义 Advanced R