【02】嵌入式【嵌入式处理器的分类】

两大嵌入式处理器主流体系结构：
1、低档8051（8位）体系结构。

2、高档ARM（32位）体系结构。

嵌入式处理器的基本情况：
1、处理速度：0.1MIPS~2000MIPS
2、寻址空间：64KB~256KB
3、常用封装：8个引脚~300个引脚
嵌入式处理器的特点
一、硬件结构
1、低档处理器多彩用哈佛结构
A、即数据存储空间和程序存储空间分隔
B、较大的程序存储器（用于固化已调试好的控制器程序）
C、较小的数据存储器（用于存放少量的随机数据——高速）
2、高档处理器多用冯诺依曼结构
A、典型的微型计算机的存储器结构采用的是冯诺依曼的结构——也叫普林斯顿结构
二、品种规格系列化
1、同一产品系列不同型号处理器具有相同CPU内核，相同或兼容指令系统
2、I/O接口功能部件配置不一样，形成不同
三、对实时多任务的支持
1、实时：监测、控制、通信。

2、多任务：有效的调度
嵌入式处理器的分类
一、嵌入式微处理器——EMPU（Embedded MicroProcessor Unit）
二、微控制器——MCU（MicroController Unit）
三、数字信号处理器——DSP（Digital Signal ProCessor）
一、嵌入式微处理器
1、嵌入式微处理器的基础就是通用CPU
A、为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器在功能上和通用微处理吕基本一样，但是工作温度、
抗电磁干扰、可靠性、功耗等方面做了增强。

2、嵌入式计算机
A、嵌入式微处理器+芯片组（总线仲裁器+中断控制器+DMA控制器+存储控制器+I/O接口）+外接存储器
B、嵌入式微处理器一般与存储器、接口电路等安装在一块电路板上，称为单板机，如PC/104、Biscuit板等
单板机与单片机：单板机是以前的称呼，那时集成电路发展刚起步不久，不能将很多东西集成在一起，后
来，随着大规模集成电路（ic）的出现，可以把cpu、串口、DA、时钟等功能模块集成
在一块芯片中，也就是现在说的单片机（micro-control-unit/MCU---单片机）单板机：单板机就是在一块PCB电路板上把CPU,一定容量的ROM,RAM以及I/O接口电路等大规模集成电路片子组装在一起而成的微机,并配有简单外设如键盘和显示器,通常在PCB上固化有ROM或
者EPROM的小规模监控程序.。

单片机：单片机就是把CPU,ROM,以及外围接口电路如I/电路都集成在一快芯片上,其基本拥有计算机的功能,由于其本身的集成度相当高,所以ROM RAM容量有限,接口电路也不多,适用一般小系统中.
3、典型芯片（32、64位）
386EX、486EX、奔腾、PowerPC、68k、ARM
二、微控制器（又称单片机：就是将整个计算机集成到一块芯片中）
1、低档微控制器：
A、CPU
B、存储控制器+片内存储器（ROM/E2PROM/Flash、SRAM）
C、中断控制器、定时/计数器、WatchDog、GPIO、UART、PWM、A/
D、D/A等
D、典型芯片（8051系列（8位）、MSP430（16位））
2、高档微控制器：
A、CPU+总线仲裁器+DMA控制器+中断控制器+I/O接口+存储控制器+外接存储器/少量片内存储器（Flash、
SRAM、SDRAM）
B、典型的芯片（32位0
ARM、MIPS、PowerPC、68K
微控制器与微处理器的比较：
1、微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高、但性能有所降低
2、目前微控制器是嵌入式系统工业中的主流，在嵌入式系统占有约70%的市场份额
三、数字信号处理器DSP
1、特殊设计：
A、高效乘法累加运算、超标题操作、指令流水线
B、高效数据存取、硬件重复循环
C、确定性操作（程序执行时间可预测）
2、应用场合
A、数字滤波、FFT、频谱分析等方面
3、代表性产品
A、TI的TMS320系列
B、ADI的21XX系列
C、Motorola的DSP5600系列
嵌入式处理器的发展趋势
一、内部结构
1、SoC设计，与DSP、Flash、FPGA整合
2、性能更强，集成更多的功能部件
3、双核或多核结构
二、功耗更低
三、可靠性更高
1、倍频技术、ESD（静电防护）技术
嵌入式处理器的选择原则
一、CPU Core选择
1、应用领域
2、性能（浮点处理、MAC单元）
3、工具链（完善友好的工具链）
4、开发的难易程序
二、处理器I/0接口选择
1、总线需求
2、GPIO的需求
3、有没有基本的通信接口UART I^2 SPI
4、是否需要USB总线
5、是否需要CAN总线
6、是否需要Ethernet总线
7、是否需要A/D D/A
8、是否需要LCD控制器
9、是否需要蓝牙等
三、处理器存储系统的选择
1、MMU
2、寻址空间（程序存储器、数据存储器、特殊寄存器）
3、片上Flash、SRAM、E^2PROM
4、是否支持SDRAM。