会员注册 | 登录 | 微信快捷登录 支付宝快捷登录 QQ登录 微博登录 | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
站内搜索 百度文库

热门搜索: 直缝焊接机 矿井提升机 循环球式转向器图纸 机器人手爪发展史 管道机器人dwg 动平衡试验台设计

   首页 人人文库网 > 资源分类 > DOC文档下载

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析.doc

  • 资源星级:
  • 资源大小:46.50KB   全文页数:16页
  • 资源格式: DOC        下载权限:注册会员/VIP会员
您还没有登陆,请先登录。登陆后即可下载此文档。
  合作网站登录: 微信快捷登录 支付宝快捷登录   QQ登录   微博登录
友情提示
2:本站资源不支持迅雷下载,请使用浏览器直接下载(不支持QQ浏览器)
3:本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰   

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析.doc

www.yanziedu.com嵌入式系统架构发展趋势及比较分析嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS等其他嵌入式系统应用越来越广泛。嵌入式系统与模拟电路或其他功能电路组成的SoC(SystemonChip,片上系统)或SiP(SysteminPackage,系统级封装)在手机、机顶盒等功能复杂的产品上的应用也越来越多。总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点由8位处理向32位过渡由单核向多核过渡向网络化功能发展MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进嵌入式操作系统呈多元化趋势所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP核(IntellectualProperty,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP核的屈指可数。有自己的IP核,光靠卖IP核即可坐拥城池。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC都拥有自己得专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。www.yanziedu.com标准的嵌入式系统架构有两大体系,目前占主要地位的是所谓RISC(ReducedInstructionSetComputer,精简指令集计算机)处理器。RISC体系的阵营非常广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是属于RISC处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系,但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用,而必须经过重新编译。其次是CISC(ComplexInstructionSetComputer,复杂指令集计算机)处理器体系,我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系,CISC体系其实是非常低效率的体系,其指令集结构上背负了太多包袱,贪大求全,导致芯片结构的复杂度被极大的提升。过去被应用在嵌入式系统的X86处理器,多为旧世代的产品,比如说,工业计算机中仍可常见数年前早已退出个人计算机市场的Pentium3处理器。由于此世代的产品效能与功耗比可以说是过去X86体系的甜蜜点,加上已经被市场长久验证,稳定性高,故常被应用于效能需求不高,但稳定性要求高的应用中,如工控设备等产品。1、RISC家族之ARM处理器ARM公司于1991年成立于www.yanziedu.com英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术智能财产(IP)核心的处理器,即我们通常所说的ARM处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场,ARM技术不止逐步渗入到我们生活的各个方面,我们甚至可以说,ARM于人类的生活环境中,已经是不可或缺的一环。目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在进行开发验证,市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM首个多核心架构为ARM11MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份,为了进一步提升效能,其管线长度扩展到8阶,处理单元则增加为预取、译码、发送、转换/MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元,体系上属于ARMV6指令集架构。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度,不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定,因此几乎没有厂商推出达到1GHz的www.yanziedu.comARM11架构处理器。ARM11的逻辑核心也经过大量的改进,其中最重要的当属静/动态组合转换的预测功能。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲,它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时,静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中,单纯采用动态预测的准确率为88,单纯采用静态预测机制的准确率只有77,而ARM11的静/动态预测组合机制可实现92的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题,ARM11采用一项名为IEM(IntelligentEnergyManager)的智能电源管理技术,该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压,进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高,平均每MHz只需消耗0.6mW(有快取时为0.8mW)的电力,处理器的最高效能可达到660DhrystoneMIPS,远超过上一代产品。至于ARM11MPCore,其在架构上与ARM11同样属于V6指令体系。根据不同应用的需要,MPCore可以被配置为14个处理器的组合方式,根据官方资料,其最高性能约可达到2600DhrystoneMIPS的程度。MPCore是标准的同质多核心处理器,组成MPCore的是4个基于ARM11架构的处理器核心,由于多核心设计的

注意事项

本文(嵌入式系统架构发展趋势及比较分析.doc)为本站会员(zhaozilong)主动上传,人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网([email protected]),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。

copyright@ 2015-2017 人人文库网网站版权所有
苏ICP备12009002号-5