ARM在嵌入式系统中的应用-东凌工控
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ARM在嵌入式系统中的应用

2014-7-17 15:00:44      点击:
1.嵌入式系统概述
  应该肯定地讲我们每一位都已经使用过嵌入式系统有关的产品,嵌入式系统已经深入到我们生活的每一个角落。他所涉及的领域广泛到我们的想象力能及的任何地方。嵌入式系统是相对桌面系统来讲的,凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。
作为系统核心的微处理器又包括三类:微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、嵌入式微处理器(MPU)。
嵌入式比较准确一个定义如下:系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统的应用和组成
  嵌入式系统就是可精简计算机系统,现在一个ARM7的处理器比一个486还要快,可以挂很多设备并且价格很低。嵌入式技术目的就是在不适宜用工控机的场合替代Pc系统,而对于很多场合工控机的很多功能没有用处而用户必须要付出成本,嵌入式系统解决了这个问题,兼顾功能而又节省成本把不需要的设备裁减掉。 嵌入式系统无处不在,他的核心是处理器。包括单片机也是嵌入式处理器的一种,在实际应用中不同等级的处理器应用方向也不同。
 为什么要用位处理器?
    随着电子设备日新月异的发展,电子设备功能越来越完备,无论军品、工业品还是民品设计理念都越来越人性化。很简单的讲,您家里空调、电视、DVD每样设备都单独使用一台遥控器,我们是否能够把他们几合一呢?岂不是更加方便?管理这么一堆设备从软件上来讲肯定是复杂的多了,从硬件方面当然也需要功能更加强大、功耗极低、价格更廉价的处理器来支持,32位的ARM处理器能够轻松完成以上需求。在您所涉及的产品领域中肯定还有更多的类似需要强大软件硬件支持的改进项目。随着社会的进步人们的生活需要更加智能化的产品,32位处理器必然会进入到我们的生活。各种不同位数的嵌入式处理器的应用层面也有很明显的区别,越高位的嵌入式系统微处理器数据处理的运算性能和及其产品附加价值也就越高。
  继产业之后,嵌入式系统领域显然已经成为另一种科学,也由于网络与通讯的高速进步,带动了信息家电,信息工业的潮流,嵌入式系统已经成为不可或缺的生活必需品。他的发展方向将是功能越来越强大,综合数字处理能力、管理能力、控制能力、通讯能力为一体的系统。概括总结为高性能、高集成度的系统将是嵌入式系统的发展方向。
  什么是ARM?
32位嵌入式处理器中有ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。在嵌入式处理器领域中取得了霸主地位,目前有100多家公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、飞思卡尔、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。
  2、ARM嵌入式系统
  ARM公司并不生产芯片,他向芯片制造商提供知识产权,优异的体系结构和开放的平台,使ARM处理器应用非常广泛,各大公司都同时投入大量的人力研究ARM内核的处理器,这不同于CPU几乎由2家公司垄断生产,ARM处理器的选择范围非常宽广,同内核可以选择任意一家厂商的芯片。由于多家的支持努力,基于ARM内核的处理器芯片外设非常丰富,这个用户带来了极大的方便,很多情况都可以一个芯片就可以完成全部的资源需求。
嵌入式操作系统Windows CE可支持多种嵌入式处理器,但基于Windows CE的Pocket PC操作系统只支持ARM处理器。微软在对SH3、MIPS、ARM等嵌入式处理器做了评估后认为,ARM是一种性价比较好的选择。由于目前ARM在手持设备市场占有90%以上的份额,只支持ARM,可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间,也降低了研发费用。由于ARM开放其处理器授权,因此,用户在市场上可以在多家整机厂商中进行选择,从而保证了这一市场的竞争性。
  ARM处理器的优点,ARM处理器本身是位设计,但也配备16位指令集。一般来讲存储器比等价位代码节省达%,然而保留了32位系统的所有优势。 ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。 CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了性能和灵活性。ARM内核最初是位手持通讯设备设计的,所以他的功耗非常低。