第四章嵌入式系统硬件平台 嵌入式处理器及其分类 典型的嵌入式处理器 嵌入式系统常见外设
第四章 嵌入式系统硬件平台 嵌入式处理器及其分类 典型的嵌入式处理器 嵌入式系统常见外设
嵌入式系统硬件体系结构 电源 外围电路 模块 Flash 微处理器 时钟 RAM MPU 复位 ROM 外设 USB LCD Keyboard Other
嵌入式系统硬件体系结构
嵌入式微处理器 嵌入式微控制器 嵌入式DGP处理器 嵌入式处理器 嵌入式依处理器 (MPU 嵌入式片上系统 (Systcm On Chip
嵌入式微处理器
嵌入式微控制器 典型代表:单片机这种8位的电子器件,目前 在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。 单片机芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、 总线、总线逻辑、定时计数器、看门狗、IO 串行口、脉宽调制输出、AD、DA、 Flash RAM、 EEPROM等各种必要功能和外设 ■微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小, 从而使功耗和成本下降、可靠性提高
嵌入式微控制器 ◼ 典型代表：单片机这种８位的电子器件，目前 在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。 ◼ 单片机芯片内部集成ROM/EPROM 、RAM 、 总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O 、 串行口、脉宽调制输出、A/D 、D/A 、Flash RAM 、EEPROM 等各种必要功能和外设 ◼ 微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小， 从而使功耗和成本下降、可靠性提高
嵌入式微控制器(2) ■微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。 微控制器的片上外设资源一般比较丰富, 适合于控制,因此称为微控制器 AT89C2051PC
嵌入式微控制器（2） ◼ 微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。 微控制器的片上外设资源一般比较丰富， 适合于控制，因此称为微控制器
嵌入式微控制器(3) 由于MCU低廉的价格,优良的功能,所以拥有的 品种和数量最多,比较有代表性的包括8051、MCS 251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K 系列以及MCU8XC930/931、C540、C541,并且 有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和 兼容系列。 近来 Atmel推出的AVR单片机由于其集成了FPGA 等器件,所以具有很高的性价比,势必将推动单片 机获得更高的发展
嵌入式微控制器（3） ▪由于MCU 低廉的价格，优良的功能，所以拥有的 品种和数量最多，比较有代表性的包括8051、MCS- 251 、MCS-96/196/296 、P51XA 、C166/167 、68K 系列以及MCU 8XC930/931 、C540 、C541 ，并且 有支持I 2 C 、CAN-Bus 、LCD及众多专用MCU 和 兼容系列。 ▪近来Atmel 推出的AVR 单片机由于其集成了FPGA 等器件，所以具有很高的性价比，势必将推动单片 机获得更高的发展
士 嵌入式DSP处理器(1) DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器,其 在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计,在数 字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大 规模的应用。 ■DSP的理论算法在70年代就已经出现,但是由于专 门的DSP处理器还未出现,所以这种理论算法只能 通过MPU等由分立元件实现。1982年世界上诞生了 首枚DSP芯片。在语音合成和编码解码器中得到了 广泛应用。DSP的运算速度进一步提高,应用领域 也从上述范围扩大到了通信和计算机方面
嵌入式DSP处理器(1) ◼ DSP 处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其 在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数 字滤波、FFT 、谱分析等各种仪器上DSP 获得了大 规模的应用。 ◼ DSP 的理论算法在70 年代就已经出现，但是由于专 门的DSP 处理器还未出现，所以这种理论算法只能 通过MPU 等由分立元件实现。1982 年世界上诞生了 首枚DSP 芯片。在语音合成和编码解码器中得到了 广泛应用。DSP 的运算速度进一步提高，应用领域 也从上述范围扩大到了通信和计算机方面
嵌入式DSP处理器(2) 目前最为广泛应用的嵌入式DSP 处理器是TI的MS320C2000C5000 系列,另外如 Intel的MCS-296和 Siemens的 TriCore也有各自的应 用范围
嵌入式DSP处理器(2) ▪目前最为广泛应用的嵌入式DSP 处理器是TI 的MS320C2000/C5000 系列，另外如Intel 的MCS-296 和 Siemens 的TriCore 也有各自的应 用范围
嵌入式微处理器 士 (Micro Processor Unit) ■MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而 来的。 与计算机处理器不同的是,在实际嵌入式应用中,只保 留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余 功能部分,这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用 的特殊要求 ■和工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、 重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式 处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、 Power PC、68000、MPS、 ARM/ StrongARM系列等
嵌入式微处理器 （Micro Processor Unit) ◼ MPU 嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU 演变而 来的。 ◼ 与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保 留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余 功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用 的特殊要求。 ◼ 和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、 重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式 处理器类型有Am186/88 、386EX 、SC-400 、Power PC 、68000 、MIPS 、ARM/ StrongARM 系列等
嵌入式片上系统( System0n Chip)(1) SoC就是 System on Chip,So嵌入式系统微处理器就是 种电路系统。 它结合了许多功能区块,将功能做在一个芯片上,像是ARM RsC、M| PS RISC、DSP或是其他的微处理器核心,加上通信 的接口单元,像是万用串行端口(USB)、TcP/P通信单元、 GPRS通信接口、GSM通信接口、IEEE1394、蓝牙模块接口等 等,这些单元以往都是依照各单元的功能做成一个个独立的处理 芯片。 SoC是追求产品系统最大包容的集成器件,SOC最大的特点是 成功实现了软硬件无缝结合,直接在处理器片内嵌入操作系统的 代码模块
嵌入式片上系统(System On Chip)（1） ▪SoC 就是System on Chip ，SoC 嵌入式系统微处理器就是一 种电路系统。 ▪它结合了许多功能区块，将功能做在一个芯片上，像是ARM RISC 、MIPS RISC 、DSP 或是其他的微处理器核心，加上通信 的接口单元，像是万用串行端口（USB ）、TCP/IP 通信单元、 GPRS通信接口、GSM 通信接口、IEEE1394 、蓝牙模块接口等 等，这些单元以往都是依照各单元的功能做成一个个独立的处理 芯片。 ▪SoC 是追求产品系统最大包容的集成器件，SOC 最大的特点是 成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的 代码模块