嵌入式系統(tǒng)概述-劉俊勇-資料下載頁(yè)
2025-06-17 01:40本頁(yè)面
【正文】 統(tǒng)設(shè)計(jì)不同，用戶不需要繪制龐大復(fù)雜的電路板，一點(diǎn)點(diǎn)地連接焊制，只需要使用精確的語言，綜合時(shí)序設(shè)計(jì)直接在器件庫(kù)中調(diào)用各種通用處理器的標(biāo)準(zhǔn)，然后通過仿真之后就可以直接交付芯片廠商進(jìn)行生產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率高。 在SOC中，絕大部分系統(tǒng)構(gòu)件都是在系統(tǒng)內(nèi)部，系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)的體積和功耗小，可靠性高。SOC多是專用的，所以大部分產(chǎn)品都不為用戶所知，比較典型的SOC產(chǎn)品如Philips公司的Smart XA，少數(shù)通用系列如Siemens公司的TriCore、Motorola公司的MCore、某些ARM系列器件、Echelon和Motorola聯(lián)合研制的Neuron芯片等。SOC已在聲音、圖像、影視、網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)邏輯等應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。 多核處理器雙核或多核處理器早已在SOC、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等一些嵌入式處理器中采用。但真正引人注目的是多核技術(shù)被引入到最高性能的通用處理器中。將兩個(gè)或多個(gè)CPU核封裝在一個(gè)芯片內(nèi)部，可節(jié)省大量的晶體管和封裝成本，同時(shí)還能顯著提高處理器的性能。另外，由于多核處理器對(duì)外的“界面”是統(tǒng)一的，用戶不會(huì)在主板、硬件體系方面做大的改變，從兼容性和系統(tǒng)升級(jí)成本方面來考慮有諸多的優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)核協(xié)調(diào)工作通常采用對(duì)稱（Symmetric）多處理技術(shù)和非對(duì)稱多處理（Asymmetric）兩種方式。例如IBM Power 4處理器采用對(duì)稱多處理技術(shù)，將兩顆完全一樣的處理器封裝在一個(gè)芯片內(nèi)，達(dá)到雙倍或接近雙倍的處理性能，由于共享了緩存和系統(tǒng)總線，因此這種做法的優(yōu)點(diǎn)是能節(jié)省運(yùn)算資源。例如TI公司的OMAP5910雙核處理器采用一種非對(duì)稱多處理的工作方式，即兩個(gè)處理內(nèi)核彼此不同，各自處理和執(zhí)行特定的功能，在軟件的協(xié)調(diào)下分擔(dān)不同的計(jì)算任務(wù)，比如一個(gè)執(zhí)行加密，而另一個(gè)執(zhí)行TCP/IP協(xié)議處理。在2001年，IBM公司推出了世界上第一款基于雙核的Power 4處理器的高性能服務(wù)器處理器；隨后Sun和HP公司都先后推出了基于雙核體系結(jié)構(gòu)的UltraSPARC及PARISC芯片。當(dāng)前這些多核處理器主要應(yīng)用于對(duì)提高性能和降低功耗最為迫切的服務(wù)器領(lǐng)域。第四章 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用的需求是推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的源動(dòng)力，準(zhǔn)確把握應(yīng)用的發(fā)展方向是開展嵌入式系統(tǒng)研究的重要基礎(chǔ)。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但由于微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性等指標(biāo)都無法滿足廣大對(duì)象系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用要求，嵌入式系統(tǒng)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。隨著嵌入式系統(tǒng)技術(shù)與相關(guān) IT 技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前嵌入式應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為：（1）應(yīng)用的復(fù)雜度和智能化程度正在快速提高。隨著智能計(jì)算技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)嵌入式產(chǎn)品的功能和智能化程度都提出了更高的要求。在應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)下，嵌入式系統(tǒng)從過去功能單一的單片機(jī)系統(tǒng)，逐步發(fā)展成為了復(fù)雜應(yīng)用的承載平臺(tái)。目前出現(xiàn)的一些典型復(fù)雜應(yīng)用包括：高清數(shù)字圖像處理系統(tǒng)、四重播放（Quadruple Play）終端系統(tǒng)、嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)，嵌入式生物特征分析系統(tǒng)、汽車電子中的智能感知系統(tǒng)等。（2）隨著網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為了嵌入式應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向。網(wǎng)絡(luò)徹底地改變了計(jì)算和信息共享的方式，大量的嵌入式設(shè)備急需通過網(wǎng)絡(luò)連接來提升其服務(wù)能力和應(yīng)用價(jià)值?！拔锫?lián)網(wǎng)”（Internet of things）概念的問世，打破了 PC 在網(wǎng)絡(luò)中的統(tǒng)治地位，也預(yù)示著嵌入式系統(tǒng)將在網(wǎng)絡(luò)的世界中扮演更重要的角色。（3）“普適計(jì)算”正在成為一類重要的嵌入式應(yīng)用?！捌者m計(jì)算”就是指無所不在的、隨時(shí)隨地可以進(jìn)行的計(jì)算，它對(duì)計(jì)算平臺(tái)的體積、移動(dòng)性、互聯(lián)性都有較高的要求。因此，嵌入式系統(tǒng)正是“普適計(jì)算”的天然載體。目前常見的應(yīng)用包括：PDA、車載智能設(shè)備、智能卡等。而“普適計(jì)算”技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也將會(huì)給嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用帶來更多新的機(jī)遇。 參考文獻(xiàn)：[1] 江思敏，:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[2] 江建慧. 嵌入式系統(tǒng)性能評(píng)估的基準(zhǔn)程序方法. 企業(yè)信息化高級(jí)論壇全國(guó)第12屆CAD/CG學(xué)術(shù)會(huì)議, 2002, 12[3]高志剛. 基于模型的汽車電子軟件綜合方法研究. 博士學(xué)位論文, 浙江大學(xué), 2008, 1[4] 吳朝暉. 嵌入式軟件發(fā)展趨勢(shì). 電子產(chǎn)品世界, 2005, 3:3648[5] 寧煥生 , 張瑜 , 劉芳麗等 . 中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)研究 . 電子學(xué)報(bào) , 2006,(12):25142517[6] 徐光祜, 史元春, 謝偉凱. 普適計(jì)算. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào), 2003, 09(26):10421050[7] :北京航空航天大學(xué)出版社，2005[8] 杜春雷編著，ARM 體系結(jié)構(gòu)與編程，清華大學(xué)出版社，2003 年2 月第1版[9] 蘇偉斌編著，8051 系列單片機(jī)應(yīng)用手冊(cè)，科學(xué)出版社，1997.[10] 劉必慰，陳書明，汪東，先進(jìn)微處理器體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]，計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2007，24(3)
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