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[导读]嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔,从最初的4位处理器,目前仍在大规模应用的8位单片机,到最新的受到广泛青睐的32位,64位嵌入式CPU。

世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种,流行体系结构包括MCU,MPU等30多个系列。鉴于嵌入式系统广阔的发展前景,很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器,并且公司自主设计处理器也已经成为了未来嵌入式领域的一大趋势,其中从单片机、DSP到FPGA有着各式各样的品种,速度越来越快,性能越来越强,价格也越来越低。嵌入式处理器的寻址空间可以从64kB到16MB,处理速度最快可以达到2000 MIPS,封装从8个引脚到144个引脚不等。

嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔,从最初的4位处理器,目前仍在大规模应用的8位单片机,到最新的受到广泛青睐的32位,64位嵌入式CPU。

自微处理器的问世以来,嵌入式系统得到了飞速的发展,嵌入式处理器毫无疑问是嵌入式系统的核心部分,嵌入式处理器直接关系到整个嵌入式系统的性能。通常情况下嵌入式处理器被认为是对嵌入式系统中运算和控制核心器件总的称谓。

一、嵌入式微处理器(MPU)

嵌入式微处理器是由通用计算机中的MCU演变而来,是目前嵌入式系统工业的主流,仍然有着极其广泛的应用。嵌入式微控制器的典型特征是具有32位以上的处理器,除了内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑等各种必要功能和外设之外,嵌入式微处理器值保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,确保以功耗实现嵌入式应用的特殊要求。

特点:需要外围扩展电路、与微控制器相比其处理能力较高,寻址能力强、型号多、通用性强。

代表产品:ARM、Intel、National。

二、嵌入式微控制器(MCU)

俗称单片机,顾名思义,就是微型版的计算机系统。嵌入式微控制器一般以某种微处理器内核为核心,芯片内部集成串行口、I/O、脉宽调制输出、总线逻辑等必要功能和外设。为了适应不同的应用需求,一般情况下一个系列的单片机具有多种衍生产品,而每种衍生产品的处理器内核都是一样的。由于微控制器的片上外设资源比较丰富,适合于简单控制系统,故称作嵌入式微控制器。

特点:功能全、单片化、体积小、功耗低。

代表产品:Intel的MCS-51/96系列、Motorola的68HCxx系列、Microchip的PIC系列。

三、嵌入式DSP处理器(DSP)

嵌入式DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器,其针对系统结构和指令进行了特殊设计,使其更加适合于执行DSP算法,编译效率以及指令执行速度也得到大大提升。在数字滤波、FFT等各种数字信号仪器上DSP获得了大规模的应用。

特点:编译效率高、执行速度快、高实时性。

代表产品:TI的TMS320C2000/C5000系列、TexasInstruments的TMS320系列、Motorola的DSP5600系列。

四、嵌入式片上系统(SOC)

嵌入式片上系统是半导体工艺的发展,EDI的推广以及VLSI设计的普及化的产物。其最大的特点是,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统。与其他嵌入式系统外设一样,嵌入式片上系统成为VLSI设计中一种标准的器件,对于减小产品的体积和功耗、提高可靠性非常有利。

特点:极高的综合性、高可靠性、简洁的系统。

代表产品:Philips的SmartXA系列、Motorola的M-Core系列。

世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种,流行体系结构包括MCU,MPU等30多个系列。鉴于嵌入式系统广阔的发展前景,很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器,并且公司自主设计处理器也已经成为了未来嵌入式领域的一大趋势,其中从单片机、DSP到FPGA有着各式各样的品种,速度越来越快,性能越来越强,价格也越来越低。嵌入式处理器的寻址空间可以从64kB到16MB,处理速度最快可以达到2000MIPS,封装从8个引脚到144个引脚不等。

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