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如何选择嵌入式微处理器

发布日期:2022-04-17 点击率:111

       每个人都知道什么是PC,但很多人不明白什么是嵌入式系统和嵌入式微处理器。与PC制造者不一样,嵌入式系统的工程师不得不自己设计自己的系统。与全球PC市场不同,没有一种微处理器和微处理器公司可以主导嵌入式系统,仅以32位的CPU而言,就有100种以上嵌入式微处理器。那么,在设计手持电话、传真机、机器人、打印机和网络路由器等应用产品时,应如何选择嵌入式微处理器呢?
       仅有一种答案,那就是选择是多样化的。因为嵌入式系统设计的差异性极大,这就是有100种微处理器存在的原因。
      在某种情况下,性能极为重要,而在另一种情况下,低功耗又成为最关键的因素。另外,一些设计者会考虑支持软件、代码的大小以及多种渠道的资源和过去的经验。那么,哪些因素是设计者最为关心的?
    调查上市的CPU供应商
       某些公司如Motorola、Intel很有名气,而有一些小的公司如QED(Santa Clara.CA)虽然名气很小,但也生产很优秀的微处理器。另外,有一些公司,如ARM、MIPS等,只设计而并不生产CPU,他们把生产权授予世界各地的半导体制造商。
       一些半导体厂商生产的CPU不单纯以传统的封装形式出售,而是以一种软件模型库方式向用户供应ASIC设计。
       截至1997年底,所有各种形式的32位嵌入式微处理器的销售额超过1.8亿美元,如果加上PC、苹果机和工作站,那么,几乎每一位生活在美国的人都拥有一颗32位微处理器。Motorola传统的68K结构仍是32位CPU的主流,虽然它起源于80年代初,但在1997年依然销售了8000万个,并基本上是传统680xx芯片(00、20、40K),另外就是683xx(60、02、32、28K)以及Coldfire。
       68K嵌入式微处理器最大的挑战者是MIPS的授权制造商。众所周知,MIPS属于SGI公司,而MIPS主要做嵌入式系统,SGI工作站只是MIPS芯片销售额的1;紧跟在MIPS后的另一个RISC芯片制造商是Hitachi的SH,SH主要在远东销售(日本最多),北美则很少有人使用。
        ARM是另外一种近年来在嵌入式系统有影响力的微处理器制造商,ARM的设计非常适合于小的电源供电系统。Apple在Newton手持计算机中使用ARM,另外有几款数字无线电话也在使用ARM。
       除MIPS、SH和ARM之外,就数PowerPC和X86了。这两款微处理器在桌面系统用量极大,但在嵌入式系统中的影响却不够大。1997年,Intel、AMD及其他X86兼容厂商共生产了900万个X86嵌入式CPU。实际上,在嵌入式X86CPU方面,AMD的工作远比Intel多,如AMD186/188系统和AMD基于386、486Elan系统(把整个PC基成在单个芯片上)。
    选择高性能的处理器
        如果你的设计是面向高性能的应用,那么建议你考虑某些新的处理器,其价格极为低廉,如IBM和Motorola的PowerPC。以前Intel的i960是销售极好的RISC高性能芯片,但是最近几年却遇到强劲的对手,让位于MIPS、SH以及后起之星ARM。
        另一种趋势就是越来越多的人在磁盘控制器、数码相机、手持电话、调制解调器等方面使用DSP。采用DSP的好处是可以大大减少系统内CPU的数目,提高效率,并使编程简单,但是毕竟DSP不能完全替代CPU的功能。目前已经有公司宣布推出复合型的微处理器,如Motorola的M.Core(一种新一代的16/32位微处理器),它将跨越CPU与DSP。据悉,TI、
Siemens也在开发相似的产品。
       IntelPentium无疑是一种高性能处理器,但由于其体积大、散热差等原因,除客户使用OEM板外,在用户自己设计的系统中则较少使用。

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