嵌入式系統(tǒng)簡介(參考版)
2024-08-26 21:23本頁面
【正文】 。 二、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 龍芯一號 CPU采用 μm CMOS工藝制造，具有良好的低功耗特性，平均功耗 W，最大功耗不超過 1 W，因此可以在大量的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中使用。因此，使用龍芯一號 CPU可以構(gòu)成更為安全的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)際防火墻、服務(wù)器網(wǎng)卡等對網(wǎng)絡(luò)安全有特殊需求的產(chǎn)品及應(yīng)用。 二、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 龍芯一號在通用 CPU體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方面采用了許多先進(jìn)的設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)，尤其在動態(tài)流水線的具體實現(xiàn)和硬件對系統(tǒng)安全性的支持方面，有獨特創(chuàng)新并申請了專利。龍芯一號以中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研制的通用 CPU為核心，由神州龍芯公司擁有知識產(chǎn)權(quán)。 ARM ARMARM9E、 ARM ARM11產(chǎn)品系列提供了一系列處理器供 用戶選擇 ，其中包括用于低價位應(yīng)用的整型內(nèi)核；用于 WindowCE操作系統(tǒng)的 、帶集成存儲器管理單元（ MMU）的內(nèi)核；最適用于運行實時嵌入式 操作系統(tǒng)的內(nèi)核。進(jìn)一步的產(chǎn)品來自于合作伙伴，例如 Intel XScale微 體系結(jié)構(gòu) 和StrongARM產(chǎn)品。 ? （ 6）指令長度固定。 ? （ 4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成。 ? （ 2）支持 Thumb（ 16位） /ARM（ 32位）雙指令集，能很好地兼容 8位 /16 ? 位器件。 ? （ 3）智能卡和 SIM卡的安全應(yīng)用。 二、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? ARM處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及特點 ? ARM處理器系列提供的解決方案包括以下 3點： ? （ 1）在無線、消費類電子和圖像應(yīng)用方面的開放平臺。目前 ，全世界 有幾十家大的半導(dǎo)體公司使用 ARM公司的授權(quán)，因此既使得 ARM技術(shù) 獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統(tǒng)成本 降低，從而使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場被消費者所接受。 ARM公司 成立于 1991年，主要出售芯片設(shè)計技術(shù)。 MTBF值越大，表示可靠性越高。 ? 平均失效間隔時間（ MTBF）：是指在相當(dāng)長的運行時間內(nèi)，機(jī)器工作時間除以運行期間故障次數(shù)。 ? 尋址能力：嵌入式處理器的尋址能力取決于處理器地址線的數(shù)目，處理器的處理能力與尋址能力有一定的關(guān)系。 ? 功耗：嵌入式處理器通常給出幾個功耗指標(biāo)，如工作功耗、持機(jī)功耗等。 ? 取其倒數(shù)即得到該處理器的運算速度指標(biāo)，其單位為百萬條指令每秒，表示為 MIPS。通常 處理器 可以有 1 3 64位等不同的字長。 ? 字長：指參與運算的數(shù)的基本位數(shù)，決定了寄存器、運算器和 數(shù)據(jù)總線 的位數(shù)，因而直接影響硬件的復(fù)雜程度。 CISC的架構(gòu)主要有 :x86架構(gòu)、 AMD架構(gòu)。但事實上，由于早期的很多軟 ? 件是根據(jù) CISC設(shè)計的，單純的 RISC將無法兼容，此外，現(xiàn)代的 CISC結(jié)構(gòu) ? CPU已經(jīng)融合了很多 RISC的成分，如超長指令集 CPU就是融合了 RISC和 CISC ? 的優(yōu)勢，其性能差距已經(jīng)越來越小，而復(fù)雜的指令可以提供更多的功能， ? 這是程式設(shè)計所需要的，因此， CISC與 RISC的融合應(yīng)該是未來的發(fā)展方向。 ? ⑧應(yīng)用范圍：由于 RISC指令系統(tǒng)的確定與特定的應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)，故 RISC機(jī)器更適合于專用機(jī)，主要應(yīng)用于 ARM系列；而 CISC機(jī)器則更適合于通用機(jī)，主要應(yīng)用于 Intelx86系列。 二、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? ⑥設(shè)計周期： RISC微處理器結(jié)構(gòu)簡單，布局緊湊，設(shè)計周期短，且易于采用最新技術(shù)； CISC微處理器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計周期長。 ? ④中斷： RISC機(jī)器在一條指令執(zhí)行的適當(dāng)?shù)胤娇梢皂憫?yīng)中斷；而 CISC機(jī)器是在指令執(zhí)行結(jié)束后相應(yīng)中斷。 ? ②存儲器操作： RISC對存儲器操作有限制，使控制簡單化；而 CISC機(jī)器的存儲器操作指令多，操作直接。而 CISC計算機(jī)的指令系統(tǒng)比較豐富，由專用指令完成特定的功能。因此，在 RISC機(jī)器上實現(xiàn)特殊功能時，效率可能比較低。 二、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? RISC和 CISC的差異： ? ①指令系統(tǒng)： RISC設(shè)計者把主要精力放在那些經(jīng)常使用的指令上，盡量使它們具有簡單高效的特色。 ? ⑦以硬布線控制邏輯為主，不用或少用微程序控制。 ? ⑤大
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