嵌入式系统晶片架构.ppt

4-11*I2CInter-IntegratedCircuitBusInterfaceUnit由飛利浦公司定義的序列傳輸匯流排作為IC間的資料傳輸通道提供兩個腳位的一般用途序列通訊埠一個腳位給資料與位址另一個腳位用來傳輸時脈快速紅外線通訊埠4-11*提供紅外線訊號，可直接連接到紅外線LED收發器以4MbpsIrDA規格為基礎半雙工方式操作內含FIFO以支援DMA12同步序列協定控制器(SSPC)4-11*SynchronousSerialProtocolController是一個同步序列介面，可用來連接到多種不同的外部類比/數位(A/D)轉換器如音訊與無線電通訊編解碼器其他以序列協定作為資料傳輸的裝置於7.2kHz至1.84MHz下運作內含FIFO以支援DMA支援以下三種協定美國國家半導體的Microwire德州儀器的同步序列協定摩托羅拉的序列周邊介面多媒體卡控制器(MMC)4-11*於MMC或SPI模式下可支援至多兩個卡提供序列介面連至標準記憶卡資料傳輸可達20Mbps內含FIFO以支援DMA通用非同步收發器(UART)4-11*UniversalAsynchronousReceiver/Transmitters對從周邊裝置或modem接收的資料執行序列到並列(serial-to-parallel)轉換對從處理器接收的資料執行並列到序列的轉換以傳送到周邊提供三種UART全功能UART(FFUART)–baudrate230Kbps藍芽UART(BTUART)–baudrate921Kbps標準UART(STUART)–baudrate230Kbps通用序列匯流排客戶端4-11*符合USB修定版本1.1之規格可支援16個端點(Endpoint)以12Mbps的速率，進行半雙工的資料傳輸提供FIFO以支援DMA支援所有由USBhostscontroller所發出的標準裝置請求4-11*4-11*4-11*4-11*嵌入式系統晶片架構4-11*大綱嵌入式系統微處理器架構微處理器架構種類ARM系統晶片概觀Intel?XScale?微架構系統晶片概觀I/O順序信號(Semaphores)中斷重置內部暫存器選擇周邊vs.通用I/O電源開啟重置與開機動作電源管理嵌入式系統微處理器架構4-11*通用型微處理器1微處理器專責計算2搭配其他周邊晶片形成完整的系統3優點可依各種不同需要搭配不同周邊晶片高計算能力4缺點耗電量較大電路板尺寸較大5常見通用型微處理器X86MIPSARMPowerPC6嵌入式系統微處理器架構(Cont.)4-11*整合型微控制器整合微處理器與各項周邊功能於單一晶片中優點省電電路板設計簡便，尺寸可進一步縮小缺點計算能力有限記憶體有限常見整合型為控制器12345AVR8051微處理器架構種類4-11*01儘可能用更少的指令來完成一件工作接受一個指令時，執行一系列的動作CISC(複雜指令集)架構02指令執行簡單動作,盡量在一個時脈週期內完成RISC(精簡指令集)架構03在一個指令中整合多個可以並行執行的指令VLIW(超長指令集)架構CISC架構4-11*特色擁有大量的指令一個指令可能是簡單或複雜的操作指令長度並不固定具多種指令格式優點相同的演算法可能只需較少的組合語言指令程式碼較短,佔用較少記憶體(程式碼密度高)缺點設計較為複雜,開發時程較長時脈不易提高i.e.X86架構RISC架構4-11*特色擁有少量精選的指令一個指令幾乎都是單一簡單的操作指令長度固定指令格式固定優點微處理器設計較為簡單時脈易提高缺點程式碼較長,佔用較多記憶體(程式碼密度低)i.e.PowerPC,ARM架構VLIW架構4-11*特色一個指令含有多個簡單獨立的操作指令長度固定指令格式固定優點多個操作高度平行處理，執行效能高缺點程式碼較長,佔用較多記憶體(程式碼密度低)需要較好的編譯器來達到較好的執行效能i.e.Itanium,TriMedia架構ARM系統晶片概觀4-11*為RISC架構微處理器高效能、低耗電(高MIPS/Watt比)整合型單晶片系統具有Thumb指令集，可將部份32位元指令內容以16位元表示，降低程式碼密度(codedensity)。由ARM微處理器核心與其