嵌入式系统设计与开发知识点
本资源摘要信息涵盖了嵌入式系统设计与开发的多个方面,包括微处理器芯片选型的一般原则、工作频率、功耗、外围接口及其他扩展功能等。下面是对该资源的详细说明:
1. 微处理器芯片选型的一般原则
在选择ARM处理器时,需要考虑多个问题,包括MMU支持、工作频率、功耗、外围接口及其他扩展功能等。MMU支持是选择ARM处理器时需要考虑的一个重要问题,因为一些操作系统(如WinCE、Linux等)需要MMU支持才可正常运行。例如基于ARM720T、ARM920T、ARM922T、ARM946T、Strong-ARM等核的处理器具有MMU,可以为那些需要MMU的操作系统正常运行提供一个必要条件。
2. 工作频率
工作频率是衡量处理器性能高低的一个重要指标。虽然在嵌入式硬件设计上并不提倡一味追求高速度,但也要满足应用实时性或者快速响应时间的要求,即要在规定的时间内完成指定的工作。因此,必须对具体应用的性能需求进行评估,然后根据评估结果确定处理器的工作频率。例如ARM7系列处理器的典型处理能力为0.9 MIPS/MHz,工作频率一般为20~133 MHz;ARM9系列处理器的典型处理能力为1.1 MIPS/MHz,工作频率常见为100~233 MHz。
3. 功耗
一些电源受限的应用场合(如手持设备),对器件的功耗是非常敏感的。一方面功耗与处理器的性能有关,性能越高,通常功耗也越高;另一方面,和处理器所采用的节能技术有关,如通过先进的电源管理技术来达到节能的目的。例如S3C2410是一款专门针对手持设备而设计的低功耗处理器,具有多种电源使用模式以便节约能量消耗,另外,根据实际应用,还可通过降低其工作频率来达到节能的目的。
4. 外围接口及其他扩展功能
处理器通常需要通过各种接口与其他外设协同才能组成一套完整的系统。目前的ARM处理器通常是以SOC(片上系统)的形式出现的,即一个芯片包含了整个系统所需的各种功能,这样,对于片内已有的资源(接口等),用户就可以直接拿来用,而无需再自行进行设计,极大地方便了产品的开发,对于产品的小型化也起到了很大的帮助。例如S3C2410提供了丰富的片上功能,包括微控制器、外部存储控制器、LCD控制器、DMA、UART、SPI、IIC总线控制器、SD主机接口、USB主机接口、PWM定时器、看门狗定时器、GPIO引脚、电源控制、RTC、PLL的片上时钟发生器等。
本资源摘要信息涵盖了嵌入式系统设计与开发的多个方面,包括微处理器芯片选型的一般原则、工作频率、功耗、外围接口及其他扩展功能等,为嵌入式系统设计与开发提供了一个全面的参考指南。