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嵌入式處理器

嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心,是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。范圍極其廣闊,從最初的4位處理器,目前仍在大規(guī)模應(yīng)用的8位單片機(jī),到最新的受到廣泛青睞的32位,64位嵌入式CPU。

  嵌入式微處理器與普通臺式計(jì)算機(jī)的微處理器設(shè)計(jì)在基本原理上是相似的,但是工作穩(wěn)定性更高,功耗較小,對環(huán)境(如溫度、濕度、電磁場、振動等)的適應(yīng)能力強(qiáng),體積更小,且集成的功能較多。在桌面計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,對處理器進(jìn)行比較時的主要指標(biāo)就是計(jì)算速度,從33MHz主頻的386計(jì)算機(jī)到3GHz主頻的Pentium 4處理器,速度的提升是用戶最主要關(guān)心的變化,但在嵌入式領(lǐng)域,情況則完全不同。嵌入式處理器的選擇必須根據(jù)設(shè)計(jì)的需求,在性能、功耗、功能、尺寸和封裝形式、SoC程度、成本、商業(yè)考慮等等諸多因素之中進(jìn)行折中,擇優(yōu)選擇。

  嵌入式處理器做為嵌入式系統(tǒng)的核心,嵌入式處理器擔(dān)負(fù)著控制、系統(tǒng)工作的重要任務(wù),使宿主設(shè)備功能智能化、靈活設(shè)計(jì)和操作簡便。為合理高效的完成這些任務(wù),一般說,嵌入式處理器具有一下特點(diǎn):很強(qiáng)的實(shí)時多任務(wù)支持能力,存儲區(qū)保護(hù)功能,可擴(kuò)展的微處理器結(jié)構(gòu),較強(qiáng)的中斷處理能力,低功耗。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點(diǎn):

  1)對實(shí)時多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間,從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度。

  2)具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用,需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲區(qū)保護(hù)功能,同時也有利于軟件診斷。

  3)可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。

  4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用于便攜式的無線及移動的計(jì)算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。

 


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