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嵌入式系统的应用及发展
【摘要】21世纪无疑将是一个网络的时代,将嵌入式系
统应用到各种网络环境中去的呼声自然也越来越高。目前大
多数嵌入式系统还孤立于internet之外,随着internet的进
一步发展,以及internet技术与信息家电、工业控制技术等
的结合日益紧密,嵌入式设备与internet的结合才是嵌入式
技术的真正未来。
【关键词】嵌入式;应用;发展
1嵌入式arm技术及应用
随着嵌入式系统处理器的不断发展,典型的32位risc
芯片——arm处理器,不论是在pda,stb,dvd等消费类电子
产品中,还是在ps,航空,勘探,测量等军方产品中都得到
了广泛的应用。越来越多的芯片厂商早已看好arm的前景,
比如intel,ns,atmel,philips,nec,cirrusloic等公司都有相应的产
品。他们把更多的功能集成在arm芯片中,使其成为了高集
成度,低功耗的典型代表。
arm将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和
oem厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的arm相关技
术及服务。利用这种合伙关系,arm很快成为许多全球性risc
标准的缔造者。
arm架构是面向低预算市场设计的第一款risc微处理器。
arm提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片
方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同
的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。典型的产品如
下。
①cpu内核
——arm7:小型、快速、低能耗、集成式risc内核,用
于移动通信。
——arm7tdmi(thumb):这是公司授权用户最多的一项产
品,将arm7指令集同thumb扩展组合在一起,以减少内存
容量和系统成本。同时,它还利用嵌入式ice调试技术来简
化系统设计,并用一个dsp增强扩展来改进性能。该产品的
典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。
——arm9tdmi:采用5阶段管道化arm9内核,同时配备
thumb扩展、调试和harvard总线。在生产工艺相同的情况
下,性能可达arm7tdmi的两倍之多。常用于连网和顶置盒。
②体系扩展
——thumb:以16位系统的成本,提供32位risc性能,
特别注意的是它所需的内存容量非常小。
③嵌入式ice调试
由于集成了类似于ice的cpu内核调试技术,所以原型
设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。
④微处理器
——arm710系列,包括arm710、arm710t、arm720t和
arm740t:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器,配有
高速缓存(cache)、内存管理、写缓冲和jta。广泛应用于手
持式计算、数据通信和消费类多媒体。
——arm940t、920t系列:低价、低能耗、高性能系统微
处理器,配有cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎
管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。
——stronarm:性能很高、同时满足常规应用需要的一种
微处理器技术,与dec联合研制,后来授权给intel。sa110
处理器、sa1100pda系统芯片和sa1500多媒体处理器芯片均
采用了这一技术。
——arm7500和arm7500fe:高度集成的单芯片risc计算
机,基于一个缓存式arm732位内核,拥有内存和i/o控制器、
3个dma通道、片上视频控制器和调色板以及立体声端
口;arm7500fe则增加了一个浮点运算单元以及对edodram的
支持。特别适合电视顶置盒和网络计算机(nc)。
2嵌入式系统的特点
嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下
特点:
21嵌入式系统通常是面向特定应用的。嵌入式cpu与
通用型的最大不同就是嵌入式cpu大多工作在为特定用户群
设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等
特点,能够把通用cpu中许多由板卡完成的任务集成在芯片
内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大
大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
22嵌入式系统是将先进的
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