导言
因为各种新式微处理器的呈现和运用的不断深化，嵌入式体系在后PC年代得到了空前的开展。跟着时刻的推移和技能的前进，在工业操控和新式的手持式运用等范畴，用户体会成为产品成功的关键要素之一，越来越多的产品需求杰出的用户界面、互联功用以及较强的数据处理才干，这对嵌入式处理器硬件、软件、教育等提出了新的要求。
1 嵌入式处理器与硬件
在处理器方面，现在许多的中、低端嵌入式运用，首要运用8/16位单片机。在国内，因为前史的原因，首要是以MCS51核为主的许多不同类型单片机，首要厂商有Atmel、Philips、Winbond、宏晶等。还有一些近几年开展较快的新式单片机，如PIC、AVR、MSP430系列等。这些单片机各有特点，但从现在的开展视点来看，单片机针对特定运用范畴的个性化开展益发显着，典型的比如便是TI公司的MSP430系列16位单片机、ST公司的STM8L系列8位单片机和STM32L系列32位超低功耗单片机。
在嵌入式中的高端运用范畴，像工业操控、POS机、网络设备、图画处理、手机、PDA等，现在首要运用ARM、MIPS、PowerPC、DSP等16~64位处理器，以32位处理器为主。各种类型的处理器都有其必定的运用针对性。例如，DSP对数字信号处理技能中用到的常用运算、算法做了优化规划，首要用于实时信号处理范畴，如实时音视频处理、电机操控等。MIPS处理器功用很好，但功耗较大，适合于有沟通电源供电的固定运用，如固定的网络设备、机顶盒等。ARM处理器功用高，功耗低，适合于用电池供电的便携、手持式设备。因为近几年便携、手持式嵌入式运用的高速开展，ARM处理器的增长速度和商场占有率也快速提高，成为现在32位运用中的主力产品。
因为嵌入式运用体系的广泛性，嵌入式体系的硬件规划触及的知识面很广，从模仿到数字、低频到高频、小信号到大功率，以及杂乱的时序逻辑规划和PCB规划，还要考虑软硬件资源的合理分配，不只要有广而厚实的理论基础，更需求丰厚的实践经历。只要对大大小小各种运用体系重复实战演练，了解新技能、新器材，运用过多种多样的处理器和模仿/数字器材，才干逐渐堆集，聚沙成塔，对一个新的运用体系给出快速、合理的硬件计划与规划。
2 ARM处理器的优势
关于现在许多呈现的32位嵌入式运用，以笔者之见，ARM处理器的优势首要有以下几个方面。
2.1 高功用、低功耗、低价格
把ARM处理器的功用拿来和一些闻名的通用处理器(如Pentium)比较是不合适的，因为他们各自针对的运用需求是不同的。Pentium处理器选用多条指令流水线的超标量结构，寻求通用运用目标下的超强功用，功耗大，能够用散热器加电扇散热。ARM针对嵌入式运用，在满意功用要求的前提下，力求最低的功率耗费。ARM结构的长处是能兼顾到功用、功耗、代码密度、价格等几个方面，而且做得比较均衡。在功用/功耗比(MIPS/W)方面,ARM处理器具有业界抢先的功用。依据 ARM核的芯片价格也很低，现在ARM CortexM的芯片价格可低至10元人民币左右。
2.2 丰厚的可挑选芯片
ARM仅仅一个核，ARM公司自己不出产芯片，选用授权办法给半导体出产商。现在，全球简直一切的半导体厂家都向ARM公司购买了各种ARM核，配上多种不同的操控器(如LCD操控器、SDRAM操控器、DMA操控器等)和外设、接口，出产各种依据ARM核的芯片。现在，依据ARM核的各种处理器类型有好几百种，在国内商场上，常见的有ST、TI、NXP、Atmel、 Samsung、OKI、Sharp、Hynix、Crystal等厂家的芯片。用户能够依据各自的运用需求，从功用、功用等方面调查，在许多具体类型中挑选最合适的芯片来规划自己的运用体系。因为ARM核选用向上兼容的指令体系，用户开发的软件能够十分方便地移植到更高的ARM渠道。
2.3 广泛的第三方支撑
以现在的技能，规划一个处理器并非难事，但要使这个处理器得到咱们认可，并取得商场成功却是十分困难的，其间触及许多技能与非技能的要素和环节，还包含机遇、命运。因为现在许多产品的开发，不是一个简略的处理器加几百条指令、句子就能够处理的。要用到32位处理器，一般都要有编译器、高效的开发东西(仿真器及调试环境)、操作体系、协议栈等，这些东西都不是一个芯片出产商能够处理的，而需求许多第三方的支撑。这就像一粒种子，需求土壤、空气、水等环境才干发芽、生长。这也是咱们的一些“中国芯”该反思之处。
ARM经过近20年的培养、开展，得到了广泛的第三方合作伙伴支撑。现在，除通用编译器GCC，ARM有自己的高效编译、调试环境(MDK、 Keil),全球约有50家以上的实时操作体系(RTOS)软件厂商和30家以上的EDA东西制造商，还有许多高效率的实时盯梢调试东西的厂商，对ARM 供给了很好的支撑。用户选用ARM处理器开发产品，既能够取得广泛的支撑，也便于和同行沟通，加速开发进度，缩短产品的上市时刻。
2.4 完好的产品线和开展规划
ARM核依据不同运用需求对处理器的功用要求，有一个从ARM7、ARM9到ARM10、ARM11，以及新界说的CortexM/R/A系列完好的产品线。前几年运用较多的首要是依据V4架构的ARM7TDMI、ARM720T、ARM920T核的一些处理器芯片，如NXP的LPC2000系列、ST的STR7/9系列、Atmel 的AT91系列和Samsung的S3C系列。近两年，ARM Cortex系列以更好的功用、更低的价格得到快速推行，典型的便是依据CortexM3的STM32系列。
ARM CortexM/R/A系列别离针对不同的运用范畴。M系列首要面向传统微操控器(MCU/单片机)运用，这类运用面很广，要求处理器有丰厚的外设，而且各方面比较均衡;R系列着重实时性，首要用于实时操控，如轿车引擎;A系列面向高功用、低功耗运用体系，如智能手机。选用ARM处理器进行开发，技能堆集性较强，生命周期长，规划重费用高，不易被筛选。用户在挑选ARM处理器时，能够针对运用需求，从许多的ARM芯片中选用满意功用、功用要求的产品，以取得较好的性价比。
3 ARM嵌入式体系的软件
因为嵌入式体系的差异性很大，对不同的运用需求，有必要挑选不同的软件规划办法、开发渠道和体系东西。
关于一些不需求杂乱图形用户界面、通信协议和杂乱文件操作(如一起翻开多个文件)的运用，假如选用CortexM3核的处理器就已能够满意要求，使命数不多，使命之间的联系也不杂乱，则不必定需求移植杂乱的操作体系。这样一方面能够下降体系硬件开支，也能够取得更好的实时性和履行速度。不过，这样的软件开发办法需求开发人员有较好的程序规划思维，对所用器材有深化的了解，并把握其编程操控办法。若引进一个简略的操作体系，如μC/OS，能够简化程序结构，但开发者最好了解其内核结构，并有运用经历，不然可能会需求更多的体系开发、调试时刻。
