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嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的**,是控制、輔助系統(tǒng)運行的硬件單元。范圍極其廣闊,從**初的4位處理器,仍在大規(guī)模應(yīng)用的8位單片機,到***的受到***青睞的32位,64位嵌入式CPU。自微處理器的問世以來,嵌入式系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展,嵌入式處理器毫無疑問是嵌入式系統(tǒng)的**部分,嵌入式處理器直接關(guān)系到整個嵌入式系統(tǒng)的性能。通常情況下嵌入式處理器被認為是對嵌入式系統(tǒng)中運算和控制**器件總的稱謂。世界上具有嵌入式功能特點的處理器已經(jīng)超過1000種,流行體系結(jié)構(gòu)包括MCU,MPU等30多個系列。對于CPU而言,影響其性能的指標主要有主頻、 CPU的位數(shù)、CPU的緩存指令集、CPU核心數(shù)和IPC。廣東什么是嵌入式處理器設(shè)計
設(shè)計(Fabless)、晶圓制造(Wafer Foundry)、封裝和測試(Packaging & Testing)。其中,設(shè)計環(huán)節(jié)類似軟件,屬于純知識勞動,在國內(nèi)發(fā)展**為成功,產(chǎn)生了一批有競爭力的公司;晶圓制造屬于***技術(shù)密集和資金密集型行業(yè),全球寡頭壟斷,臺積電壟斷全球一半的市場、我國中芯國際排名全球第五;封裝測試環(huán)節(jié)也強調(diào)技術(shù)和資金,國內(nèi)**有實力企業(yè)是長電科技,全球排名第七。 [4]CPU出現(xiàn)于大規(guī)模集成電路時代,處理器架構(gòu)設(shè)計的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷發(fā)展完善。從**初**于數(shù)學(xué)計算到廣泛應(yīng)用于通用計算,從4位到8位、16位、32位處理器,***到64位處理器,從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn),CPU 自誕生以來一直在飛速發(fā)展。 [1] CPU發(fā)展已經(jīng)有40多年的歷史了。我們通常將其分成六個階段。深圳質(zhì)量嵌入式處理器推薦廠家通常來講,CPU的結(jié)構(gòu)可以大致分為運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。
DSP的理論算法在70年代就已經(jīng)出現(xiàn),但是由于專門的DSP處理器還未出現(xiàn),所以這種理論算法只能通過MPU等由分立元件實現(xiàn)。MPU較低的處理速度無法滿足DSP的算法要求,其應(yīng)用領(lǐng)域**局限于一些前列的高科技領(lǐng)域。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展,1982年世界上誕生了首枚DSP芯片。其運算速度比MPU快了幾十倍,在語音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。至80年代中期,隨著CMOS技術(shù)的進步與發(fā)展,第二代基于CMOS工藝的DSP芯片應(yīng)運而生,其存儲容量和運算速度都得到成倍提高,成為語音處理、圖像硬件處理技術(shù)的基礎(chǔ)。到80年代后期,DSP的運算速度進一步提高,應(yīng)用領(lǐng)域也從上述范圍擴大到了通信和計算機方面。90年代后,DSP發(fā)展到了第五代產(chǎn)品,集成度更高,使用范圍也更加廣闊。
**為廣泛應(yīng)用的是TI的TMS320C2000/C5000系列,另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的應(yīng)用范圍。 嵌入式片上系統(tǒng)(System On Chip) :SoC追求產(chǎn)品系統(tǒng)比較大包容的集成器件,是嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的熱門話題之一。SOC比較大的特點是成功實現(xiàn)了軟硬件無縫結(jié)合,直接在處理器片內(nèi)嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。而且SOC具有極高的綜合性,在一個硅片內(nèi)部運用VHDL等硬件描述語言,實現(xiàn)一個復(fù)雜的系統(tǒng)。用戶不需要再像傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計一樣,繪制龐大復(fù)雜的電路板,一點點的連接焊制,只需要使用精確的語言,綜合時序設(shè)計直接在器件庫中調(diào)用各種通用處理器的標準,然后通過仿真之后就可以直接交付芯片廠商進行生產(chǎn)。由于絕大部分系統(tǒng)構(gòu)件都是在系統(tǒng)內(nèi)部,整個系統(tǒng)就特別簡潔,不僅減小了系統(tǒng)的體積和功耗,而且提高了系統(tǒng)的可靠性,提高了設(shè)計生產(chǎn)效率。許多復(fù)雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼,并且同時執(zhí)行。
它的特征是具有32位以上的處理器,具有較高的性能,當(dāng)然其價格也相應(yīng)較高。但與計算機處理器不同的是,在實際嵌入式應(yīng)用中,只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,這樣就以比較低的功耗和資源實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。和工業(yè)控制計算機相比,嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點。主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等。其中Arm/StrongArm是專為手持設(shè)備開發(fā)的嵌入式微處理器,屬于中檔的價位。處理器逐漸向更多**,更高并行度發(fā)展。典型的**有英特爾的酷睿系列處理器和AMD的銳龍系列處理器。羅湖區(qū)出口嵌入式處理器檢測
其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。廣東什么是嵌入式處理器設(shè)計
4.軟件硬化階段:隨著市場對CPU芯片產(chǎn)品的使用面越來越廣,對速度、性能等方面的要求越來越高,同時要求的產(chǎn)品開發(fā)的時間越來越短,而軟件功能和系統(tǒng)卻越來越復(fù)雜,要求實時處理的多媒體等大型文件的處理要求越來越多(如MP3、MP4播放器、GPS導(dǎo)航儀等),以及手持型數(shù)字電視飛速發(fā)展的需要,有的還需要實時在線快速改變邏輯功能,尤其是對低功耗的需要越來越嚴,**采用軟件的方式已遠遠不能滿足這些市場發(fā)展的實際需要。同時,隨著半導(dǎo)體設(shè)計和加工技術(shù)的飛速發(fā)展以及設(shè)計水平的自動化程度的提高,極大地降低了嵌入式微處理器芯片的設(shè)計難度。為軟件硬化的普及發(fā)展帶來了極大的促進作用。廣東什么是嵌入式處理器設(shè)計
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