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運動控制卡

如何選擇嵌入式微處理器

發布日期:2022-04-17 點擊率:155

       每個人都知道什么是PC,但很多人不明白什么是嵌入式系統和嵌入式微處理器。與PC制造者不一樣,嵌入式系統的工程師不得不自己設計自己的系統。與全球PC市場不同,沒有一種微處理器和微處理器公司可以主導嵌入式系統,僅以32位的CPU而言,就有100種以上嵌入式微處理器。那么,在設計手持電話、傳真機、機器人、打印機和網絡路由器等應用產品時,應如何選擇嵌入式微處理器呢?
       僅有一種答案,那就是選擇是多樣化的。因為嵌入式系統設計的差異性極大,這就是有100種微處理器存在的原因。
      在某種情況下,性能極為重要,而在另一種情況下,低功耗又成為最關鍵的因素。另外,一些設計者會考慮支持軟件、代碼的大小以及多種渠道的資源和過去的經驗。那么,哪些因素是設計者最為關心的?
    調查上市的CPU供應商
       某些公司如Motorola、Intel很有名氣,而有一些小的公司如QED(Santa Clara.CA)雖然名氣很小,但也生產很優秀的微處理器。另外,有一些公司,如ARM、MIPS等,只設計而并不生產CPU,他們把生產權授予世界各地的半導體制造商。
       一些半導體廠商生產的CPU不單純以傳統的封裝形式出售,而是以一種軟件模型庫方式向用戶供應ASIC設計。
       截至1997年底,所有各種形式的32位嵌入式微處理器的銷售額超過1.8億美元,如果加上PC、蘋果機和工作站,那么,幾乎每一位生活在美國的人都擁有一顆32位微處理器。Motorola傳統的68K結構仍是32位CPU的主流,雖然它起源于80年代初,但在1997年依然銷售了8000萬個,并基本上是傳統680xx芯片(00、20、40K),另外就是683xx(60、02、32、28K)以及Coldfire。
       68K嵌入式微處理器最大的挑戰者是MIPS的授權制造商。眾所周知,MIPS屬于SGI公司,而MIPS主要做嵌入式系統,SGI工作站只是MIPS芯片銷售額的1;緊跟在MIPS后的另一個RISC芯片制造商是Hitachi的SH,SH主要在遠東銷售(日本最多),北美則很少有人使用。
        ARM是另外一種近年來在嵌入式系統有影響力的微處理器制造商,ARM的設計非常適合于小的電源供電系統。Apple在Newton手持計算機中使用ARM,另外有幾款數字無線電話也在使用ARM。
       除MIPS、SH和ARM之外,就數PowerPC和X86了。這兩款微處理器在桌面系統用量極大,但在嵌入式系統中的影響卻不夠大。1997年,Intel、AMD及其他X86兼容廠商共生產了900萬個X86嵌入式CPU。實際上,在嵌入式X86CPU方面,AMD的工作遠比Intel多,如AMD186/188系統和AMD基于386、486Elan系統(把整個PC基成在單個芯片上)。
    選擇高性能的處理器
        如果你的設計是面向高性能的應用,那么建議你考慮某些新的處理器,其價格極為低廉,如IBM和Motorola的PowerPC。以前Intel的i960是銷售極好的RISC高性能芯片,但是最近幾年卻遇到強勁的對手,讓位于MIPS、SH以及后起之星ARM。
        另一種趨勢就是越來越多的人在磁盤控制器、數碼相機、手持電話、調制解調器等方面使用DSP。采用DSP的好處是可以大大減少系統內CPU的數目,提高效率,并使編程簡單,但是畢竟DSP不能完全替代CPU的功能。目前已經有公司宣布推出復合型的微處理器,如Motorola的M.Core(一種新一代的16/32位微處理器),它將跨越CPU與DSP。據悉,TI、
Siemens也在開發相似的產品。
       IntelPentium無疑是一種高性能處理器,但由于其體積大、散熱差等原因,除客戶使用OEM板外,在用戶自己設計的系統中則較少使用。

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