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嵌入式硬件设计Liky@felabLikai@ustc.edu嵌入式硬件设计嵌入式硬件设计的特点硬件的四大关键技术嵌入式硬件的开发流程一个具体的开发实例软cpu核－－NIOSII没有规则，量体裁衣同系统软件密切相关硬件所有的资源都很紧张的为实现功能选用的每个芯片都是专用的，需要从底层进行开发嵌入式硬件设计的特点01PC硬件06嵌入式系统硬件05功耗控制简单02功能模块固定04体积大小固定07没有必须支持的功能10功耗控制复杂09没有必须提供的接口03外部接口规范08没有固定的体积大小01040203Mcu微控制器Dsp数字信号处理器Fpge可编程逻辑器件内存Eprom，Eeprom，Flash，Sram，Sdram硬件的四大关键技术几种主要器件的比较应用硬件灵活性软件灵活性功耗开发Mcu复杂控制中高低HandbookDsp数据处理低中中Handbook＋算法Fpga接口设计简单控制高不支持高Vhdl，Verilog确定嵌入式系统的需求（最关键）01体系结构设计，软硬件分割（最困难）02详细的硬件设计03软硬件的联调和集成04测试05嵌入式硬件的开发流程一个具体的开发实例BF533@500M5249@120MA/DD/ATVS-videoCVBSFlashSdramWlanPs2红外以太网CPLD以太网控制器MP3解码器AmpD/A硬盘SPI@12M设计中遇到的问题两个分离中心，开发难度增大系统速度瓶颈－SPI外部总线任务过于繁重Mp3解码速度受限PCMCIA控制信号时序不兼容指令Cache过小，软件加速困难红外遥控软件解码，消耗资源过多I/O不够不可能找到满足我们所有要求的CPU！！0102030405Fpga嵌入MCU是目前的一个趋势01NIOSIIBasics02NIOSII的不足04Designyourcpuasyourwish03NIOSII开发方法05软cpu核－NIOSIIThepinsonthechipcanberearrangedtomakeboarddesigneasierExtrapinsandlogicresourcescanbeusedforfunctionsunrelatedtotheprocessorXlinx（Powerpc）Atmel（ARM7TDMI),Altera（NIOSII)Fpga中嵌入cpu的优势NIOSIIBasicDesignyourcpuasyourwishmoreorlessafeature，3kindofsoft－coreCustumizeyoursoft－coreaddorremoveyourperipheralCustunmizeyourperipheralsetusecustominstructionstoincreasesystemperformanceCustunmizeyourinstructions3kindofsoft－coreWhatcanwedowithNIOSII?BF533@500M5249@120MA/DD/ATVS-videoCVBSFlashSdramWlanPs2红外以太网CPLD以太网控制器MP3解码器AmpD/A硬盘SPI@12M设计中遇到的问题两个分离中心，开发难度增大系统速度瓶颈－SPI外部总线任务过于繁重Mp3解码速度受限PCMCIA控制信号时序不兼容指令Cache过小，软件加速困难红外遥控软件解码，消耗资源过多I/O不够不可能找到满足我们所有要求的CPU！！