嵌入式處理器技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展-資料下載頁
2025-06-17 00:50本頁面
【正文】 動(dòng)化（通用計(jì)算機(jī)中的智能接口）、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備檢測、石油化工、商業(yè)應(yīng)用（電子稱、POS機(jī)，條碼識(shí)別機(jī)）、安全防范（防火、防盜、防泄漏等報(bào)警系統(tǒng)）、網(wǎng)絡(luò)通信（路由器、網(wǎng)關(guān)、手機(jī)、PDA、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）、汽車電子與航天航空（汽車防盜報(bào)警器、騎車和飛行器黑匣子）以及軍事等各個(gè)領(lǐng)域，如下圖所示。飛行導(dǎo)航控制軍事電子信息家電智能玩具通信設(shè)備移動(dòng)儲(chǔ)存工控設(shè)備工業(yè)過程控制智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳感器網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)嵌入式處理器的應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域航空航天控制軍事國防領(lǐng)域消費(fèi)電子領(lǐng)域 嵌入式處理器的應(yīng)用領(lǐng)域 嵌入式處理器在很多產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)，包括工業(yè)自動(dòng)化、國防、運(yùn)輸與航空航天領(lǐng)域。神州飛船和長征系列火箭系統(tǒng)中就有很多嵌入式處理器，導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)中也有嵌入式處理器，高檔汽車中也有多達(dá)幾十個(gè)嵌入式處理器。 在日常生活中，人們使用各種電子設(shè)備中基本都有嵌入式處理器，但未必知道它們。事實(shí)上，幾乎所有帶有一點(diǎn)“智能”的加點(diǎn)（全自動(dòng)洗衣機(jī)、電腦電飯煲）都使用嵌入式處理器，嵌入式處理器具有廣泛的適應(yīng)能力和多樣性。3 嵌入式處理器的發(fā)展 32位處理器在興起 市場的發(fā)展加速了觀念的變化，觀念的變化又促進(jìn)了市場的發(fā)展。8位MCU市場已逐步趨向穩(wěn)定，32位MPU和SoC代表著嵌入式技術(shù)的發(fā)展方向。32位處理器應(yīng)用范圍擴(kuò)大的驅(qū)動(dòng)因素主要有以下兩個(gè)方面?！ 、?手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放機(jī)、PDA、游戲機(jī)等手持設(shè)備以及各種信息家電等有更高性能要求的多媒體和通信設(shè)備的推出促進(jìn)了32位處理器的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，龐大的多媒體數(shù)據(jù)必然需要更大的存儲(chǔ)空間，目前許多32位微控制器都可以使用同步SDRAM，因此可極大地降低使用更大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的成本。而8位微控制器一般只能使用成本較高的SRAM作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。此外除了處理應(yīng)用控制功能之外，還有需要支持因特網(wǎng)接入的應(yīng)用。在MCU運(yùn)行TCP/IP或其他通信協(xié)議的情況下，要求系統(tǒng)建立在RTOS上就必然成為一種現(xiàn)實(shí)需求，而8位單片機(jī)難以勝任。另外有越來越多的像電視機(jī)、汽車音響及電子玩具等傳統(tǒng)應(yīng)用也與時(shí)俱進(jìn)地提出數(shù)字化和“硬件軟化”的要求，它們對(duì)計(jì)算性能的要求及存儲(chǔ)器容量的需求都超出絕大多數(shù)8位微控制器能提供的范圍。 ?、谟捎贗T技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，隨著高端32位CPU價(jià)格的不斷下降和開發(fā)環(huán)境的成熟，促使32位嵌入式處理器日益擠壓原先由8位微控制器主導(dǎo)的應(yīng)用空間。隨著32位處理器在全球范圍的流行，32位的RISC嵌入式處理器已經(jīng)開始成為高中端嵌入式應(yīng)用和設(shè)計(jì)的主流。此外，隨著第三方的開發(fā)工具支持的不斷增加，開發(fā)工具的價(jià)格在逐步降低，另一方面技術(shù)供應(yīng)商在不斷提高開發(fā)工具的靈活性和智能化程度，使得開發(fā)環(huán)境不斷改善。 處理器IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)） 為了滿足多內(nèi)核與SoC設(shè)計(jì)的需要，有一些廠家專門供應(yīng)處理器內(nèi)核的IP（也包括外設(shè)的IP），主要有16位、32位和64位，有軟核與硬核之分。這一方面，ARM公司是一個(gè)非常成功的例子。多內(nèi)核處理器和SoC市場發(fā)展前景廣闊，我們有理由相信會(huì)有越來越多的公司提供處理器IP，也會(huì)有越來越多的組織選用這些IP。 可編程處理器 可編程也是處理器的一個(gè)發(fā)展方向。許多傳統(tǒng)的單片機(jī)公司利用片內(nèi)Flash來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場可編程，如Atmel、Microchip等公司最先推出這類產(chǎn)品，現(xiàn)在幾乎所有的8位單片機(jī)公司都推出了這種可現(xiàn)場編程的單片機(jī)。但這里所說的可編程是指對(duì)處理器本身的定制，即通過編程的辦法現(xiàn)場“制造”出用戶所需要的處理器?！ 】删幊讨饕蠧PU+FPGA和PSOC（programmable system on a chip）。前者FPGA廠商大顯身手，Altera公司推出了SOPC（system on programmable chip）概念，Xilinx公司也有類似產(chǎn)品，途徑是通過FPGA進(jìn)行編程，但FPGA廠商面臨的問題是成本與功耗的問題。后者由Cypress公司提出，該產(chǎn)品被美國EDN雜志評(píng)為2003年度“熱門產(chǎn)品”。PSOC的方法是大馬拉小車，首先做出一個(gè)功能齊全的SoC，用戶可根據(jù)需要選擇用哪些外設(shè)和精度，例如A/D還是D/A，精度是8位還是12位。處理器的可編程將引起一個(gè)有趣的現(xiàn)象：在開發(fā)嵌入式系統(tǒng)軟件之前要先把處理器定制好。三、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到會(huì)了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，同時(shí)也學(xué)到了課本中沒有的知識(shí)，對(duì)嵌入式處理器和嵌入式系統(tǒng)有了很深的了解，如：51系列單片機(jī)、ARM系列微處理器、MISP芯片、OMAP處理器等的構(gòu)架、功能及其應(yīng)用。做了這個(gè)課程設(shè)計(jì)才發(fā)現(xiàn)我們生活在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)無處不在的社會(huì)之中，我們用的手機(jī)、電腦、數(shù)碼相機(jī)等等，都是有嵌入式處理器的。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的與嵌入式處理器相關(guān)的資料，為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，多找一些相關(guān)內(nèi)容是必要的，同時(shí)也是必不可少的。這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多，不僅是鞏固了先前學(xué)的80C51單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)，而且也使我的創(chuàng)造性思維得到拓展。希望今后類似這樣課程設(shè)計(jì)、類似這樣的鍛煉機(jī)會(huì)能更多些！四、參考文獻(xiàn)[1] 何加銘. 嵌入式32位微處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，[2] 方爾正，王燕. 嵌入式技術(shù)及其應(yīng)用. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，[3] 張培仁. 嵌入式微處理器原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.[4] 馬維華. 嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2006.[5] 郭書軍，王玉花等. 嵌入式處理器原理及應(yīng)用Nios 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和C語言編程. 北京：清華大學(xué)出版社
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