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嵌入式的体系架构的什么样子的
作者:admin    发布于:2019-09-17 15:36   

  嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。 提到嵌入式系统我们很快会联想到m on Chip,片上系统)或SiP(System in Package,系统级封装)在手机、机顶盒等功能复杂的产品上的应用也越来越多。

  总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点:由8位处理向32位过渡,由单核向多核过渡,向网络化功能发展,MCU、FP•●GA、ARM、DSP等齐头并进,嵌入式操作系统呈多元化趋势,所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP核(Intellectual Property,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP核的屈指可数。有自◆▼己的IP核,光靠卖IP核即可坐拥城池。 嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC都拥有自己得专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。

  当我们谈及嵌入式处理器的体系架构时,一般都是想到Intel的X86架构和ARM公司的ARM架构。X86架构和ARM架构最大的不同点就是使用的指令集不同,前者使用的CISC指令集,后者使用的是RISC指令集,还有一点就是X86架构使用的是冯诺依曼结构,ARM架构既使用冯诺依曼结构,也使用哈佛结构(已经成了一种趋势)。何为架构?这两个字看起来很简单,不就是“骨架+结构”,但是个人觉得并不好理解。百度上把架构分为逻辑架构,物理架构和系统架构。对于处理器,当起发展到一定程度时,这种物理架构不会有很大的变化。以CPU为例,它主要由逻辑部件+寄存器部件+控制部件组成,这种结构在发展稳定之后,就不会有大多的改变。那么人们常说的架构版本更新主要体现在哪里呢?指令集。当然还有如存储器管理特性改进等因素,以ARM处理器架构为例,如图1为其进化史。

  可以看到其架构一路从V4→V7版本,其中V7版本分三路发展,A系列,R系列,M系列。再看图2看其处理器指令的演进史:

  可以发现,在V4T版本时增加了Thumb指令集,刚好可以对应处理器的Thumb状态,到了V5E版本,加入了增强型的DSP指令,V6版本可谓是ARM指令演进史上的一件大事,有了Thumb-2的问世。其实之前的16位Thumb指令集就32位ARM指令集的一个功能子集,到了Thumb-2,以其强大,轻佻和高效,16位指令首次与32位指令并存,再也不需要因为处理器模式的变换而造成指令集变换。从ARM-Cortex-M3将全身的处理能力托付给Thumb-2指令集就可以看出,Thunmb-2指令集的强大。

  处理器架构与处理器内核有什么区别?“处理器内核”中的处理器应该是MCU。“处理器架构”中的处理器可以是更广义的 Processing Unit。而当我们谈及内核时首先应该是针对某一系列的MCU。拿STM32系列MCU来说,它们是基于ARM-Cortex-M3为内核的。而内核主要谈其流★▽…◇水线MIPS/MHZ的三级流水线和冯诺依曼结构,ARM9是1.1MIPS/MHZ的5级流水线可以更直观的发现内核与MCU的关系。

  ARM产品越来越丰富,命名也越来越▲=○▼多。很多朋友提问: ARM内核和架构都是什么意思?内核和架构的关系是什么?比如ARMv7架构,这个架构指的是什么?小编选出了几个精彩回答!希望对嵌友们在选择设计电路时有所帮助。

  2.ARM的架构都是基于RISC指令集而架构的,而其内核只是实现这一指令集的硬件架构的基础,Thumb-2指令集架构(ISA)的子集,包含所有基本的16位 和32位Thumb-2指令、 、哈佛处理器架构,在加载/存储数据的同时能够执行指令取指,带分支预测的三级流水线.好比你盖房子,刚开始因为水平低流行盖平房,这就是一种架构(V5T),然后这种平▲●…△房架构你可以设计出一款独立卫生间的★-●=•▽款式, 这叫ARM7内核。 然后其他人(芯片设计公司)想盖房子的就买你这个

  去盖,接着过一段时间,有人觉得光独立卫生间还不够啊, 我还想有个小院子! 好吧,那ARM就满足你们的要求,出个带小院子的款式(ARM9)。又过了◁☆●•○△很久, 这种平房的架构就随着大伙的需求一直改啊改啊,后来经过ARM研究发现: 现在大伙盖房子的能力duang duang直升啊(包括工艺、设计能力、

  主频),只盖这种平房施展不开啊! 好吧,ARM为了不让这帮设计的人闲着,就推出一种二三层楼房的样式, 这因为跟平房设计结构完全不一样嘛, 那就叫一种新的架构(ARMv6),同样这种楼房样式ARM也为大家准备了带游泳池的和带车库的款式(ARM11),好吧继续改啊改啊, 改到后来大家已经开始有能力盖十层以上的大楼了。 ARM一如既往地出了新的款式(ARMv7架构), 这时ARM觉得以前名字都太土鳖了, 什么ARM5、 ARM6、 ARM7—又难听又难记, 我要取个看起来牛逼的名字, 咱至少也算个能设计摩天大楼的主儿了, 于是后面的内核都叫Cortex。改名只是一部分, 随着这个架构出来后, ARM发现以前用咱们图纸盖出的楼也就做个民宅, 民宅图个啥? 实惠嘛(功耗低)。 现▷•☆■▲•●在不一样了,现在咱的图纸盖得楼不仅可以做民宅,还可以做军事基地、 还可以做高档写字楼, 以前这些高级功能的楼房可是只有小英(

  )才能设计出来的啊!为了满足这些不同的需求, ARM把这个架构设计出来的款式分成3个系列(M系列、R系列、A系列)。M系列是为民宅设计的, 因为老百姓图实惠嘛, 这种设计就设计个十层左右(功耗低); R系列是为军事基地设计的, 这种楼设计的也不高— 十层左右吧, 但是关键是要对特殊情况要有快速反应的能力(中断快); 最后A系列是给商业大佬用的, 那当然是要高端大气上档次, 就是要性能高,各种LED灯灯光秀啊都给我上。来源:维库电子市场网

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  6PE集成了用于CD-DA / R / RW的RF信号处理器,伺服控制,EFM信号处理,抗冲击处理和回放控制器(Sequencer:8位CPU)。使用微控制器,驱动器和SDRAM IC可以使用较少的组件来制作CD播放器系统。 特性 优势 由于内部音序器,外部控制器通过简单的宏命令实现CD播放系统(8位CPU) 主机MCU轻松控制 外部64M位SDRAM防震功能最大约40秒防震 以任何方式播放稳定的CD光盘 射频信号处理CD-DA / R / RW,伺服控制和EFM信号处理 输出CDDA,CDROM数据 CD-TEXT解码数据存储在外部SDRAM 工作电压:3.3 V(典型值) 工作温度:-40°C至+ 85°C 应用 终端产品 汽车音响系统 家用音响系统 汽车与家用光盘播放器 电路图、引脚图和封装图...

  信息 LC786820E集成了ARM7TDMI-S™,USB主机处理,SD存储卡主机处理,压缩音频解码处理,音频信号处理和存储程序的闪存ARM7TDMI-S™和各种数据。用于SD存储卡处理或音频信号处理等USB主机处理的闪存中的复杂程序使外部主微控制器的过程更容易,并且非常有助于开发更多功能/高性能音频播放器系统。 USB主机/设备功能(全速:12M bps),SD存储卡主机功能 MP3,WMA,AAC,FLAC解码器处理功能 音频输入功能如模拟(立体声-3声道)/数字3声道输入(采◇…=▲样率可转换) 音频处理功能,如20频段均衡器(立体声1声道),低音炮处理,高频范围可扩展滤波器和等。 音频输出◇=△▲功能,如电子音量输出5-ch(用于LF,LR,RF,RR,SW)或DAC输出3-ch(Lch,Rch,SW) 用于内部电路的集成稳压器 ARM7TDMI-S™作为内部CPU内核,用于程序和各种数据存储的闪存 工作电压源:3.3 V单电源电源 工作温度:-40至+ 85°C 电路图、引脚图和封装图...

  5E集成了用于CD-DA / R / RW的RF信号处理器,伺服控制,EFM信号处理和回放控制器(Sequencer:8位CPU)。可以使用微控制器和驱动IC使用较少的组件来制作CD播放器系统。 特性 CD-DA / R / RW,伺服的RF信号处理控制和EFM信号处理 输出CDDA,CDROM数据 使用串行接口或串行通信线路与外部主控制器输出CD-TEXT解码数据 CD播放系统由外部控制器通过简单的宏命令实现,因为内部序列发生器(8位CPU) 工作电压:3.3V(典型值) 工作温度:-40°C至+ 85°C 应用 终端产品 汽车音响系统 家庭音响系统 CD播放器系统 电路图、引脚图和封装图...

  信息 LC75809PT是1/4占空比和1/3占空比的通用微处理器控制LCD驱动器,可用于电子产品中的频率显示等应用调整。除了能够直接驱动多达352个分段外,LC75809PT还可以控制多达12个通用输出端口。由于PWM输出最大为6ch,因此可以完成RGB•□▼◁▼ x 2 LED背光的亮度控制。采用振荡电路有助于减少所需的外部电阻和电容数量。 支持串行下的1/4占空比1/3偏置或1/3占空比1/3偏置驱动技术数据控制。 当1/4职责:能够驱动多达352个段时 当1/3职责:能够驱动多达267个段 串行数据输入支持与系统控制器的“计算机控制总线 V操作) 基于节能模式的备份功能和所有段强制关闭功能的串行数据控制。 串行数据控制之间切换段输出端口和通用输出端口功能。 (最多支持12个通用输出端口) 支持最大6ch的PWM输出功能。 (它可以从通用输出端口输出。) 支持1ch的时钟输出功能。 (它可以从通用输出端口输出)。 串行数据控制公共和段输出波形的帧频。 内部切换的串行数据控制振荡器工作模式和外部时钟工作模式。 高通用性,因为显示数据直接显示而无需解码器电路介入。 内置显示器对比度调整电路。 INH引脚允许显示器强制关闭状态。 加入振荡器电...

  信息 LC74900是一款高度集成的多功能LCD面板(高达WVGA)控制器,用于处理模拟和数字视频信号。它包含A / D转换器,视频解码器,De-interlacer / Scaler和图像改进。 视频输入/输出 YC分离视频解码器 interlacer和Scaler 图片改进 面板界面 24位RGB输出和带抖动处理的18位RGB输出。 脉冲宽度调制自动LED背光控制。 LCD驱动器的时序控制器,带有水平或垂直反向信号。 引脚交换:替换RGB通道或位的输出引脚分配。 屏幕显示 EEPROM启动 并行数据输出,面板接口和视频解码器输出 系统控制器接口

  信息 LC72722PM是单片机系统IC,实现欧洲广播联盟RDS(无线电数据系统)标准和美国NRSC(国家无线电系统委员会)所要求的信号处理RDBS(无线电广播数据系统)标准。这些IC包括带通滤波器,解调器,同步和纠错电路以及片上数据缓冲RAM,并使用软判决纠错技术执行有效的纠错。 通过软件改善纠错能力-decision error correction 通过将解码数据存储在片内数据缓冲RAM中,可以减轻控制微处理器的负载。 两个同步检测电路提供连续稳定的检测同步时序。 同步复位后,可以从反向保护块数据开始读取数据。 位滑检测和校正 低杂散辐射

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  1FA提供微控制器电机控制信号和外部MOS晶体管之间的接口。该器件可以使用最少数量的外部元件实现微处理器风扇驱动器。当需要高精度和高气流时,LB11851FA是服务器和个人计算机微处理器风扇驱动的最佳选择。 特性 风扇电机接口驱动功能(FGIN) 变速输入引脚(PWMIN) 内置反冲吸收电路(OUT1P / 2P) 内置限流电路(SENSE) 内置微控制器电源供应(5VREG) 应用 终端产品 微处理器风扇驱动器 服务器 PC 电路图、引脚图和封装图...

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