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常見的嵌入式處理器比較分析
嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)相對(duì)模糊的定義。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到我們生活中的每個(gè)角落，工業(yè)、服務(wù)業(yè)、消費(fèi)電子……，而恰恰由于這種范圍的擴(kuò)大，使得“嵌入式系統(tǒng)”更加難于明確定義。下面是小編整理的關(guān)于常見的嵌入式處理器比較分析，歡迎大家參考!
幾款常用的常用嵌入式處理器性能
(1) ARM
它采用32位元精簡指令集(RISC)架構(gòu)或者復(fù)雜指令集CISC架構(gòu)，流行的產(chǎn)品系列主要有ARM7、ARM9、 ARM9E、ARM10E、SecurCore及StrongARM ARM11系列。其中ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10為4個(gè)通用處理器系列，每一個(gè)系列提供一套相對(duì)獨(dú)特的性能來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，共有37個(gè)寄存器，通過它本身的代碼開發(fā)優(yōu)化可節(jié)省30%～40%以上的存儲(chǔ)空間。SecurCore系列專門為安全要求較高的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。
ARM處理器具有體積小、低功耗、低成本、高性能;大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快;指令長度固定。 支持Thumb/ARM雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件; 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高;大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成等特點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用，ARM公司也憑借其雄厚的資金實(shí)力，不斷的開發(fā)出新的產(chǎn)品供業(yè)界參考，最近還有消息要進(jìn)入服務(wù)器市場。
(2) 單片機(jī)
單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力CPU、RAM、ROM、I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。常用單片機(jī)芯片包括：PIC、EMC、ATMEL、PHLIPIS 51LPC系列、HOLTEK、德州儀器等公司生產(chǎn)的單片機(jī)產(chǎn)品。
簡單的說它就是一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，靠程序運(yùn)行的并且可以修改。
單片機(jī)集成度高，一般最基本的配置包括CPU、4KB容量的ROM、128 B容量的RAM、 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行口、全雙工串口行口。同時(shí)由它開發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化;也易于二次開發(fā)，由于其本身的`技術(shù)過硬它的可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小時(shí)無故障; 并具有很好的數(shù)據(jù)處理力能，可以提供各種強(qiáng)大的功能，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度快。成本第得到眾多廠家的青睞。
(3) DSP
數(shù)字信號(hào)處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。DSP是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)。再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。
對(duì)元件值的容限不敏感，受溫度、環(huán)境等外部因素影響小;容易實(shí)現(xiàn)集成;VLSI可以分時(shí)復(fù)用，共享處理器;方便調(diào)整處理器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波;可實(shí)現(xiàn)模擬處理不能實(shí)現(xiàn)的功能：線性相位、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)、易于存儲(chǔ)等;可用于頻率非常低的信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)也會(huì)存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，如它既然是數(shù)字信號(hào)處理器，硬件系統(tǒng)出來的是模擬信號(hào)，故需要模數(shù)轉(zhuǎn)換;同時(shí)由于是模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，為了讓信號(hào)盡量不失真或者將失真降低到最低，采樣頻率就會(huì)有所限制，導(dǎo)致其處理頻率范圍有限，不然就會(huì)可能導(dǎo)致產(chǎn)生誤差;數(shù)字系統(tǒng)由耗電的有源器件構(gòu)成，沒有無源設(shè)備可靠。這些確定隨著電子元器件技術(shù)的發(fā)展以及芯片技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的性能會(huì)得到進(jìn)一步的提高，從而會(huì)讓DSP處理器的誤差降到最低，所以還是具有很好的市場前景。
DSP微處理器一般具有如下主要特點(diǎn)：在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法; 片內(nèi)具有快速RAM，通�？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問;快速的中斷處理和硬件I/O支持;具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持;可以并行執(zhí)行多個(gè)操作; 持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行等多個(gè)特點(diǎn)。正是因?yàn)榫邆溥@些特點(diǎn)，顯示出其強(qiáng)大的功能性能。
(4) MIPS
MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器，其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問題，是八十年代中期RISC CPU設(shè)計(jì)的一大熱點(diǎn)。MIPS是賣的最好的RISC CPU。MIPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，其指令系統(tǒng)經(jīng)過通用處理器指令體系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。在設(shè)計(jì)理念上MIPS強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同提高性能，同時(shí)簡化硬件設(shè)計(jì)。
A、在通用方面，MIPS R系列用于構(gòu)建SGI的高性能工作站、服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
B、 在嵌入式方面，MIPS K系列是目前僅次于ARM的用得最多的處理器之一，其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、掌上電腦等各個(gè)方面。
(5) PowerPC
它是1994年推出的基于PowerPC的計(jì)算機(jī)通過在PowerPC上運(yùn)行一個(gè)特殊程序就可運(yùn)行DOS或傳統(tǒng)的Macintosh軟件,這種特殊程序可分別識(shí)別和執(zhí)行80386或68030CPU的機(jī)器指令。 POWER系列處理器是它退出桌面市場后才開發(fā)出來的服務(wù)器用處理器，蘋果電腦用的處理器只是Power系列里的一種，目前的Power系列處理器不能用于桌面PC。
PowerPC的類型主要包括
A、Power PC 400 系列--這一款芯片主要用于嵌入式系統(tǒng)，但Power PC靈活的架構(gòu)使它可以被用于從機(jī)頂盒這樣的小設(shè)備到藍(lán)色基因超級(jí)計(jì)算機(jī)。圍繞Power PC 400內(nèi)核，有許多具體實(shí)現(xiàn)，用于建造藍(lán)色基因超級(jí)計(jì)算機(jī)的處理芯片就是包含了兩個(gè)Power PC 440處理器內(nèi)核和兩個(gè)浮點(diǎn)處理內(nèi)核。
B、 Power PC 600系列--Power PC 601是Power PC 600系列中的第一款，它綜合了POWER和Power PC架構(gòu)的特點(diǎn)，并且盡量保持與POWER 1和隨后的其他Power PC芯片的兼容性，甚至與摩托羅拉的88110兼容。
C、 Power PC 700系列---Power PC 740和Power PC 750，與604e非常相像，Power PC 750是第一款銅導(dǎo)線處理器，蘋果公司用它生產(chǎn)了G3，但很快就被G4所取代，使用的是摩托羅拉7400，在2002年發(fā)布的32位的Power PC 750FX曾經(jīng)震驚業(yè)界，因?yàn)樗堑谝豢钸_(dá)到1GHz主頻的處理器。
D、Power PC 900系列--64位的Power PC 970，實(shí)際上是單處理器內(nèi)核的POWER 4，可以同時(shí)執(zhí)行200條指令，最高達(dá)到2 GHz以上的主頻，而僅僅消耗十?dāng)?shù)瓦的電力。低功耗使它被大量用于筆記本電腦和手持設(shè)備上，還有一些高密度的存儲(chǔ)、服務(wù)器也在使用它。
總結(jié)
嵌入式處理器是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的核心部件，一個(gè)好的系統(tǒng)，需要建立在一個(gè)好的處理器的基礎(chǔ)上開發(fā)和研制(嵌入式微處理器結(jié)構(gòu))，因此選擇一款好的產(chǎn)品對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)是灰常重要的，文章是簡單和大家介紹幾款常用的嵌入式處理器，分析他們的功能和性能，同時(shí)列舉每種處理器中常用的一些型號(hào)和簡單分析其型號(hào)的特點(diǎn)。如需要更加深入的了解某一個(gè)產(chǎn)品，希望可以到公司的網(wǎng)站去下載相關(guān)的技術(shù)文章來參考。
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