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嵌入式微處理器簡介-RK3288工控主板RK3399工控主板-聯智通達
來源: | 作者:lanxus | 發布時間: 2019-10-24 | 3791 次瀏覽 | 分享到:
微處理器(Micro Processor Unit,MPU)是嵌入式系統的核心部件,其內部由32位運算器、控制器、寄存器組和存儲器等組成。
微處理器系統的功能和標準與通用微處理器基本類似,只是在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面專門做了適當的增強。與工業控制計算機相比,微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等優點。主流的微處理器芯片有基于ARM(Advanced RISC Machines)、Am186/88、PowerPC、68000、MIPS等系列的產品。
具有32位體系結構微處理器的性能優勢如下:
微處理器(Micro Processor Unit,MPU)是嵌入式系統的核心部件,其內部由32位運算器、控制器、寄存器組和存儲器等組成。
微處理器系統的功能和標準與通用微處理器基本類似,只是在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面專門做了適當的增強。與工業控制計算機相比,微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等優點。主流的微處理器芯片有基于ARM(Advanced RISC Machines)、Am186/88、PowerPC、68000、MIPS等系列的產品。
具有32位體系結構微處理器的性能優勢如下:
(1)尋址空間大。在ARM體系結構里,所有的資源,如存儲器、控制寄存器、I/O端口等都是在有效的地址空間內進行統一編址的,方便程序在不同的微處理器間移植。
(2)運算和數據處理能力強。由于采用了先進的CPU設計理念、多總線接口(哈佛結構)、多級流水線、高速緩存、數據處理增強等技術,這樣使得 C、C++、Java 等高級語言得到了廣泛的應用,幾乎所有的通信協議棧都能在32位CPU中實現。另外,多數的微處理器都包含DMA控制器,這樣可進一步提高整個芯片的數據能力。
(3)支持操作系統。如果某個系統有多任務的調度、圖形化的人機界面、文件管理系統、網絡協議等需求,那么就必須使用嵌入式操作系統。一般復雜的操作系統在多進程管理中還需要硬件存儲器保護單元或內存管理單元的支持,RK3288工控主板目前 ARM9以上的微處理器均有這些功能,可運行Linux、WinCE和VxWorks等多種嵌入式操作系統。
目前,嵌入式系統的主流是以32位嵌入式微處理器為核心的硬件設計,以及基于實時操作系統(RTOS)的軟件設計,并強調基于平臺的設計和軟、硬件協同設計。MPU 系統設計的工作量主要是軟件設計,約占70%的工作量,硬件設計約占30%的工作量。
2.ARM系列S3C2440微處理器
1991年 ARM 成立于英國劍橋,主要業務是設計32位的嵌入式處理器。但它本身并不直接從事芯片生產,而是采用技術授權、轉讓設計許可的方式,由合作的半導體生產商從ARM公司購買其設計的 ARM 處理器核,根據各自需求,加入適當的外圍電路接口和先進技術,形成具有自己特色的微處理器。由于 ARM 技術獲得了眾多的第三方在工具、制造和軟件方面的支持,又降低了系統成本,使得產品更容易進入市場并被消費者所接受,因此具備強大的市場競爭力。ARM 公司是一個純粹的知識產權的販賣者,公司的業務沒有硬件和軟件,只有圖紙上的知識產權。目前,采用ARM技術知識產權(IP核)、由各公司生產的處理器已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網絡系統、無線系統等各類產品。隨著信息化、智能化、網絡化的發展,嵌入式系統技術也將獲得更廣闊的發展空間。
目前,常用的ARM系列嵌入式微處理器有ARM7、ARM9、ARM11和Cortex相關產品系列。ARM體系架構RK3399工控主板的每個系列微處理器都提供一套特定的配置來滿足設計者對功耗、性能和體積的需求?;贏RM體系架構的微處理器一般是由32位ALU總線、37個通用寄存器及狀態寄存器、32位桶形移位寄存器、指令譯碼及控制邏輯、指令流水線和數據/地址寄存器等部件組成。

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