嵌入式系統(tǒng)根據(jù)上面的分類,嵌入式系統(tǒng)的種類很多,有嵌入式微處理器,微控制器,DSP處理器,片上系統(tǒng)各種通用處理器下面就來詳細了解一下:
(1)DSP處理器(Digital Signal Processor,DSP),DSP處理器對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進行了特殊設(shè)計,使其適合于執(zhí)行DSP算法,編譯效率高,指令執(zhí)行速度也高。DSP處理器比較有代表性的產(chǎn)品是TI公司生產(chǎn)的TMS320系列(包括用于控制的C2000系列,移動通信的 C5000系列,以及性能更高的C6000系列和C8000系列)和Freescale公司生產(chǎn)的DSP56000系列,另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP結(jié)構(gòu)的采用低成本,低功耗技術(shù)制造的R.E.A.L DSP處理器。
(2)微控制器(Microcontroller Unit,MCU),又稱單片機。微處理器一般以某一種微處理內(nèi)核為核心,每一種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的,不同的是存儲器和外設(shè)的配置和封裝。與EMPU相比,MCU的優(yōu)點在于單片化,體積大大減小,從而使功耗和成本下降,可靠性提高。微控制器比較有代表性的通用系列包括:8501,P51XA,MCS-251,MCS-96/196/296,C166/167,MC68HC05/11/12/16,68300和數(shù)目眾多的ARM系列。
(3)片上系統(tǒng)(System on Chip,SoC)各種通用處理器內(nèi)核作為SoC設(shè)計公司的標準庫,與許多其他嵌入式系統(tǒng)的外設(shè)一樣,成為VLSI設(shè)計中國一種標準的器件,用標準的VHDL等語言描述,存儲在器件庫中,用戶只需要定義出整個應(yīng)用系統(tǒng)。出個別無法集成的器件以外,整個嵌入式系統(tǒng)大部分都可集成到一塊或幾塊芯片中。
(4)嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU),將微處理器裝配在專門設(shè)計的電路板上,只保留與嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母板功能。與工業(yè)控制計算機相比,其優(yōu)點在于體積小,重量輕,成本低以及可靠性高,但是電路板上必須包括ROM,RAM,總線接口,各種外設(shè)等器件,降低了系統(tǒng)的可靠性,技術(shù)保密性也較差。嵌入式微處理器目前主要有:Am186/88,386EX,SC-400,Power PC,68000,MIPS,ARM系列等。
嵌入式系統(tǒng)的組成是有軟件和硬件,硬件他主要的是以嵌入式微處理器為中心的,關(guān)于嵌入式計算機系統(tǒng)的特點可以總結(jié)成4個
功耗限制:嵌入式系統(tǒng)中,尤其是在用電池供電的嵌入式系統(tǒng)中,這是一個主要考慮的因素。大耗電量直接影響到硬件費用,并影響電源壽命以及帶來散熱問題。
低成本:包含硬件成本和軟件成本。硬件成本主要決定于所使用的微處理器、所需的內(nèi)存及相應(yīng)的外圍芯片;軟件成本通常難于預測,但一個好的設(shè)計方法有利于降低軟件成本。
多速率:系統(tǒng)同時運行多個實時性任務(wù),系統(tǒng)必須同時控制這些動作,但這些動作有些速度慢,有些速度快。
實時性:實時性的本質(zhì)是任務(wù)處理所化費時間的可預測性,即任務(wù)需要在規(guī)定的時限內(nèi)完成。任務(wù)執(zhí)行的時間可以根據(jù)系統(tǒng)的軟硬件的信息而進行確定性的預測。也就是說,如果硬件可以做這件工作,那么基于實時操作系統(tǒng)的軟件將可以確定性的做這件工作。
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