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嵌入式体系架构的发展趋势及比较剖析

嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。提到嵌入式系统我们很快会联想到

嵌入式系统现已广泛地使用到当今各个领域,与咱们的日子休戚相关,小到掌上的数字产品,大到轿车、航天飞机。

说到嵌入式系统咱们很快会联想到单片机,不错,MCU是最根底和常用的嵌入式系统,可是现在像FPGA、ARM、DSP、MIPS等其他嵌入式系统使用越来越广泛。嵌入式系统与模仿电路或其他功用电路组成的SoC(System on Chip,片上系统)或SiP(System in Package,系统级封装)在手机、机顶盒等功用杂乱的产品上的使用也越来越多。

总的来说,嵌入式系统开展出现如下特色:

·由8位处理向32位过渡

·由单核向多核过渡

·向网络化功用开展

·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进

·嵌入式操作系统呈多元化趋势

一切的嵌入式处理器都是根据必定的架构的,即IP核(Intellectual Property,知识产权),出产处理器的厂家许多,但具有IP核的寥寥无几。有自己的IP核,光靠卖IP核即可坐拥城池。

嵌入式系统的架构有专有架构和规范架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC都具有自己得专有IP核,而其他嵌入式处理器都是根据规范架构。本文评论仅评论规范架构的嵌入式系统。

规范的嵌入式系统架构有两大系统,现在占首要位置的是所谓RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)处理器。RISC系统的阵营十分广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是归于RISC处理器的领域。不过这些处理器尽管同样是归于RISC系统,可是在指令集规划与处理单元的结构上都各有不同,因而互相彻底不能兼容,在特定渠道上所开发的软件无法直接为另一硬件渠道所用,而必须经过重新编译。

其次是CISC(Complex Instruction Set Computer,杂乱指令集计算机)处理器系统,咱们所熟知的Intel的X86处理器就归于CISC系统,CISC系统其实是十分低效率的系统,其指令集结构上担负了太多包袱,贪大求全,导致芯片结构的杂乱度被极大的提高。曩昔被使用在嵌入式系统的X86处理器,多为旧代代的产品,比如说,工业计算机中仍可常见数年前早已退出个人计算机商场的Pentium3处理器。由于此代代的产品效能与功耗比可以说是曩昔X86系统的甜美点,加上现已被商场持久验证,安稳性高,故常被使用于效能需求不高,但安稳性要求高的使用中,如工控设备等产品。

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