第二部分 嵌入式硬件系統(tǒng)

1、第二部分 嵌入式硬件系統(tǒng),第2章 嵌入式處理器 第3章 ARM內(nèi)核與ARM處理器 第4章 嵌入式系統(tǒng)的外圍設(shè)備,第2章 嵌入式處理器,2.1 嵌入式處理器的基本特征 2.2 嵌入式處理器的種類 2.3 典型嵌入式處理器 2.4 嵌入式處理器的選型方法 2.5 嵌入式處理器的發(fā)展趨勢(shì) 2.6 本章小結(jié) 習(xí)題,相對(duì)通用處理器，嵌入式處理器有5個(gè)特點(diǎn) 體積小、集成度高、價(jià)格較低 這一特性與嵌入式系統(tǒng)的有限空間約束和較低的成本價(jià)格需求相適應(yīng) 可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu) 能迅速開發(fā)出滿足各種應(yīng)用的最高性能嵌入式系統(tǒng) 功耗很低 尤其是用于便攜式的無線及移動(dòng)的計(jì)算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)時(shí)，要求嵌入式處理

2、器的功耗只有mW甚至W級(jí),2.1 嵌入式處理器基本特征,2.1 嵌入式處理器基本特征,對(duì)實(shí)時(shí)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(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度 具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)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，為避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤后的交叉影響，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。,2.2 嵌入式處理器的種類,對(duì)全球嵌入式處理器的不完全統(tǒng)計(jì)： 品種數(shù)量超過1000多種 流行的體系結(jié)構(gòu)達(dá)30余種,2.2 嵌入式處理器的種類,總體而言，嵌入式處理器分為四大類型：,圖2-1 嵌入式處理器種類,2.2 嵌入式處理器的

3、種類,1. 嵌入式微處理器 (Micro-Processor Unit，MPU) 由通用計(jì)算機(jī)中的CPU演變而來 MPU與通用計(jì)算機(jī)中的CPU不同之處 在嵌入式應(yīng)用中，將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件，去除其它的冗余功能部分，這樣就以最低的功耗和資源實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。 為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求，嵌入式微處理器在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面相對(duì)通用計(jì)算機(jī)中的CPU都做了各種增強(qiáng)。,2.2 嵌入式處理器的種類,2. 嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit，MCU)， 又稱為單片機(jī) MCU特點(diǎn) 單片化 一般以某種微處理器內(nèi)

4、核為核心，芯片內(nèi)部集成了ROM/EPROM/FLASH 、RAM 、總線、總線邏輯、定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A等各種必要的功能和外設(shè)。 由于單片機(jī)的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合于控制，因此稱為微控制器 。 該特點(diǎn)大大減小了體積，降低了功耗和成本，提高了可靠性，因而成為目前嵌入式系統(tǒng)的主流，占據(jù)了嵌入式系統(tǒng)大約70%的市場(chǎng)份額。,2.2 嵌入式處理器的種類,每種具有多種衍生產(chǎn)品 每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核一樣，不同的是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置及封裝 使嵌入式微控制器最大限度地與不同的應(yīng)用需求相匹配，功能齊全又不浪費(fèi)，減少了功耗及成本,2.2 嵌入式處理器的種類

5、,MCU種類 通用系列 代表性的包括 8051 、P51XA 、MCS-96 /196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、 MC68300等。 半通用系列 例如，支持USB接口、I2C 、CAN等眾多專用MCU 和兼容系列。,2.2 嵌入式處理器的種類,其它 提供X86微處理器的著名廠商AMD公司，將 Am186CC/ CW 等嵌入式處理器稱之為 Microcontroller Motorola 公司把以 PowerPC為基礎(chǔ)的 PPC505 和 PPC555 亦列入單片機(jī)行列 TI 公司亦將其 TMS320C2XXX 系列DSP作為 MCU 進(jìn)行推廣,2.2 嵌入

6、式處理器的種類,3. 嵌入式 DSP 處理器 (Digital Signal Procssor， DSP ) DSP特點(diǎn) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 采用Harvard（哈佛）結(jié)構(gòu)和專用的硬件乘法器 指令系統(tǒng) 快速DSP指令（屬RISC精簡指令集） 適合于對(duì)處理器運(yùn)算速度要求較高、向量運(yùn)算較多的應(yīng)用領(lǐng)域。,2.2 嵌入式處理器的種類,DSP典型應(yīng)用 數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域 數(shù)字濾波、快速傅立葉變換、頻譜分析等方面 多媒體信號(hào)處理 移動(dòng)電話、語音識(shí)別 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等多媒體播放系統(tǒng) 智能化嵌入式系統(tǒng) 生物特征識(shí)別的終端 帶有加密解密算法的鍵盤等,2.2 嵌入式處理器的種類,DSP種類 一種是D

7、SP處理器經(jīng)過單片化、適當(dāng)改造、增加片上外設(shè)而成。 例如：TI的TMS320，它包括用于控制的C2000系列、移動(dòng)通信的C5000系列、以及性能更高的C6000和C8000 系列 另一種是在通用單片機(jī)或 SOC(System On Chip) 中增加DSP協(xié)處理器。 例如：Intel 的 MCS-296 和 Siemens的TriCore 。,2.2 嵌入式處理器的種類,4. 嵌入式片上系統(tǒng) 隨著電子數(shù)據(jù)交換 (EDI) 的推廣和VLSI設(shè)計(jì)的普及化，以及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展，在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)的時(shí)代已經(jīng)來臨，這就是 System On Chip(SOC),2.2 嵌入式處理器

8、的種類,SOC設(shè)計(jì)制造 各種通用處理器內(nèi)核（包括IP核）將作為SOC設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫，和許多其它嵌入式系統(tǒng)外設(shè)一樣，成為VLSI設(shè)計(jì)中一種標(biāo)準(zhǔn)器件，用標(biāo)準(zhǔn)的VHDL等語言描述，存儲(chǔ)在器件庫中 用戶只需定義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過后就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品,2.2 嵌入式處理器的種類,SOC優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)級(jí)集成、體積減小 一個(gè)或多個(gè)微處理器核（如RISC+DSP）輸入/輸出USB/IEEE 1394/以太網(wǎng)/GSM/GPRS等通信接口。 功耗降低 通過改變內(nèi)部工作電壓。 可靠性提高 利用內(nèi)嵌電路，避免外部電路板在信號(hào)傳 遞時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)噪聲。,2.2 嵌入式處理器的種類,SOC種類 通用

9、系列 包括 Siemens的TriCore、Motorola 的M-Core、某些 ARM 系列器件、Echelon和Motorola 聯(lián)合研制的Neuron芯片等。 專用系列 代表性的產(chǎn)品是Philips的Smart XA，它將XA單片機(jī)內(nèi)核和支持超過2048位復(fù)雜RSA算法的CCU單元制作在同一塊硅片上，形成一個(gè)可加載 Java 或C語言專用 SOC，可用于公眾互如Internet安全方面。,2.2 嵌入式處理器的種類,多核系列 例：TI的OMAP 組成（見下圖） TI的DSPARM的ARM RISC兩個(gè)核 二維圖形加速器 外圍控制電路 應(yīng)用領(lǐng)域 多媒體影音數(shù)據(jù)處理、語音識(shí)別系統(tǒng)、無限通訊

10、、電子商務(wù)等,2.2 嵌入式處理器的種類,多核系列 例：TI的OMAP,圖2-2 TI的OMAP硬件結(jié)構(gòu)圖,2.3 典型嵌入式處理器,8051單片機(jī) ARM 68K/Coldfire PowerPC MIPS X86 國產(chǎn)嵌入式處理器,2.3 典型嵌入式處理器,18051單片機(jī) 經(jīng)典的8位嵌入式微控制器，成本低、可靠性高，但功能、性能和片上資源相對(duì)16位/32位/64位嵌入式微控制器也較簡單。 最早由Intel公司推出，其后多家公司購買了8051的內(nèi)核，使得以8051為內(nèi)核的MCU系列單片機(jī)在世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用也最廣泛（20個(gè)生產(chǎn)廠家，350個(gè)衍生產(chǎn)品）。 常見型號(hào)包括：Intel的MCS-

11、51系列、Atmel 的89C51/52、89C1051/2051 。,2.3 典型嵌入式處理器,2ARM ASIC與IP ASIC:專用集成電路 (Application Specific Integrated Circuit） IP: 知識(shí)產(chǎn)權(quán) (Intellectual Property） 或稱為SIP（硅/半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán) ) 指芯片電 路的制作方式或電路圖等方面的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 廠商向擁有技術(shù)的IP Provider直接購買IP 以縮短Time-to-Market。,2.3 典型嵌入式處理器,ARM（Advanced RISC Machines）公司 英國公司 90年代初，ARM率先推出3

12、2位RISC微處理器芯片系統(tǒng)SoC知識(shí)產(chǎn)權(quán)公開授權(quán)概念。 ARM通過出售芯片技術(shù)授權(quán)而非生產(chǎn)或銷售芯片，建立起新型的微處理器設(shè)計(jì)生產(chǎn)和銷售商業(yè)模式。 IP Provider：出售ARM RISC構(gòu)架的微處理器核心、外圍和系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)。,2.3 典型嵌入式處理器,ARM內(nèi)核及ARM處理器的特點(diǎn) 小體積、低功耗、高性能而低成本 RISC(Reduced Instruction Set Computer )體系結(jié)構(gòu) 目前：ARM7 ￥ 70，ARM9 ￥ 100 16/32位雙指令集 16位Thumb指令集：密度高，所占存儲(chǔ)空間較小 32位的ARM指令集：處理32位數(shù)據(jù)時(shí)性能較高 全球眾多的合作

13、伙伴（見下圖）,2.3 典型嵌入式處理器,圖2-3 ARM全球合作伙伴,2.3 典型嵌入式處理器,ARM產(chǎn)品系列 包括ARM7、ARM9、ARM10和SecurCore、StrongARM、XScale等 ARM7：低功耗的32位核，適用于對(duì)價(jià)位和功耗敏感的產(chǎn)品。 ARM9：集成度較高，集成了TFT LCD控制器、USB Host以及各種存儲(chǔ)卡接口，其功能已相當(dāng)于嵌入式微控制器。 SecurCore：是專為安全需要而設(shè)計(jì) XScale ：Intel目前主要推廣的一款A(yù)RM微處理器系統(tǒng)，提供較強(qiáng)的多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)通訊功能。,2.3 典型嵌入式處理器,ARM應(yīng)用領(lǐng)域 已成為移動(dòng)通信、手持設(shè)備、多媒

14、體數(shù)字消費(fèi)嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準(zhǔn)。 例： PDA:Compaq的iPAQ H3630、HP的Jornada 720、聯(lián)想的天璣5100均采用Intel的StrongARM SA-1110（206MHz） 移動(dòng)通信：HP iPAQ hw6515 GPS 全智能手機(jī)采用Intel的PXA270處理器（312MHz ）,2.3 典型嵌入式處理器,368K/Coldfire Motorola 68000(68K)比INTEL的8088還要早。Coldfire是68K的低成本替代產(chǎn)品 68K/Coldfire主要應(yīng)用于對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性要求較高的工業(yè)控制領(lǐng)域,2.3 典型嵌入式處理器,4PowerP

15、C PowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好，方便靈活 品種多，通用處理器&嵌入式控制器和內(nèi)核 例如 IBM公司的PowerPC 405 GP是一個(gè)集成10/100Mbps以太網(wǎng)控制器、串行和并行端口、內(nèi)存控制器以及其它外設(shè)的高性能嵌入式處理器 Motorola MPC823e微處理器是一個(gè)高度綜合的片上系統(tǒng)（SOC）設(shè)備。,2.3 典型嵌入式處理器,PowerPC應(yīng)用范圍 非常廣泛，從高端的工作站、服務(wù)器到桌面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到大型通信設(shè)備，無所不包。,2.3 典型嵌入式處理器,5MIPS MIPS公司 Microprocessor without Interlocked Pipel

16、ine Stages技術(shù)公司，是一家設(shè)計(jì)制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占有重要地位。MIPS公司設(shè)計(jì)RISC處理器始于80年代初，后來MIPS公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化，把重點(diǎn)放在嵌入式系統(tǒng)，1999年MIPS公司發(fā)布MIPS 32和MIPS 64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為未來MIPS處理器的開發(fā)奠定了基礎(chǔ) 。,2.3 典型嵌入式處理器,MIPS特點(diǎn) 屬于高性能、高處理能力的高端嵌入式處理器。 目前其成本價(jià)格和開發(fā)工具價(jià)格也很昂貴。,2.3 典型嵌入式處理器,6X86 眾所周知的微處理器，起源于Intel架構(gòu)的8080。 常見的X86系列有386EX和486DX，板級(jí)形式

17、如PC104。 特點(diǎn)：CPU處理能力很強(qiáng)，適用于高端應(yīng)用領(lǐng)域。,2.3 典型嵌入式處理器,7國產(chǎn)嵌入式處理器 方舟：(ARCA) 2001年7月，中芯微系統(tǒng)公司研制出“方舟一號(hào)” 主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、寬帶智能終端、交換機(jī)等，如神州數(shù)碼、聯(lián)想、美國慧智公司等的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) 。與國外其它指令集不兼容，不支持高級(jí)的OS。 龍芯：(GODSON ，小名狗剩) 2002年9月28號(hào)，中科院計(jì)算所研制。與MIPS有些淵源。,通知,周五停課 結(jié)課時(shí)間順延到12周的周五。,2.4 嵌入式處理器的選型方法,主要包括以下4項(xiàng)選型原則： (1)根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域選擇MPU/MCU/DSP/ SoC中的一種。例如： 在

18、高端數(shù)據(jù)處理應(yīng)用領(lǐng)域，常選用嵌入式微處理器。 在實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域，多選用嵌入式微控制器。 在數(shù)字圖像處理、多媒體信息設(shè)備等領(lǐng)域，往往選用嵌入式DSP處理器或帶有DSP內(nèi)核的嵌入式片上系統(tǒng) 。,2.4 嵌入式處理器的選型方法,(2)根據(jù)具體應(yīng)用功能需求、性能指標(biāo)、運(yùn)行環(huán)境和成本預(yù)算等查找廠商提供的該類嵌入式處理器芯片的Datasheet等資料，選擇芯片的具體型號(hào)和配置參數(shù)。,2.4 嵌入式處理器的選型方法,(3)關(guān)注生產(chǎn)廠商是否提供相應(yīng)內(nèi)置硬件調(diào)試工具和評(píng)估板。 ICE等調(diào)試工具有助于很大程度縮短調(diào)試周期、降低調(diào)試難度。 評(píng)估板用于驗(yàn)證自己的選型決策是否正確。 (4)對(duì)于32位及以上嵌入式處理器，關(guān)

19、注是否有合適的嵌入式操作系統(tǒng)支持。,2.5 嵌入式處理器的發(fā)展趨勢(shì),(1) 集成化與微型化 體現(xiàn)在片上資源及功能的集成化、體積的微型化 例如: 嵌入式微處理器 嵌入式微控制器 嵌入式微控制器 嵌入式片上系統(tǒng),2.5 嵌入式處理器的發(fā)展趨勢(shì),(2) 高性能與低成本 高性能 嵌入式處理器主頻將越來越高 加強(qiáng)對(duì)多媒體方面的支持 多核體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 另一方面成本將越來越低 。,2.5 嵌入式處理器的發(fā)展趨勢(shì),(3) 低功耗 低功耗的發(fā)展趨勢(shì)將與移動(dòng)通信設(shè)備、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費(fèi)產(chǎn)品等嵌入式系統(tǒng)日益增長的市場(chǎng)需求相適應(yīng) 例如： 低工作電壓（5V 3.3V） 動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓與頻率,2.5 嵌入式處理器的

20、發(fā)展趨勢(shì),(4) 硬件功能實(shí)現(xiàn)的可編程化 例如：采用FPGA實(shí)現(xiàn)嵌入式處理器的某些功能，其優(yōu)點(diǎn)包括 應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 調(diào)試修改方便 實(shí)現(xiàn)成本低,2.6 本章小結(jié),嵌入式處理器：嵌入式硬件系統(tǒng)核心部件 基本特征 種類與典型系列 選型方法 發(fā)展趨勢(shì),習(xí)題,1.嵌入式處理器通常劃分為哪四大類型？列舉出每種類型的典型嵌入式處理器的型號(hào)系列名稱。 2.自己使用的手機(jī)通訊工具中使用的是何種類型型號(hào)的嵌入式處理器？ 3.如何進(jìn)行嵌入式處理器的選型？,ARMAdvanced RISC Machines,IP（Intellectual Property） 知識(shí)產(chǎn)權(quán)。硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)核是用于ASIC、ASSP、PLD等當(dāng)中

21、，并且是預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路功能模塊。IP核分為軟核、硬核和固核 Fabless (無生產(chǎn)線） RISC Reduced Instruction Set Computer 精簡指令集計(jì)算機(jī) ARM：RISC處理器IP核Fabless,ARM微處理器的特點(diǎn),體積小、低功耗、低成本、高性能 支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高 指令長度固定,ARM微處理器系列,ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E ARM11 SecurCore Intel的StrongARM、Xscale 目前仍在不

22、斷發(fā)展,ARM7系列微處理器(1),特點(diǎn)： 低功耗 嵌入式ICERT邏輯 0.9MIPS/MHz的3級(jí)流水線結(jié)構(gòu) 32位ARM指令集和16位的Thumb指令集 主頻最高可達(dá)130MHz,ICE：In Circuit Emulation，在電路仿真 MIPS：Million Instruction Per Second 每秒百萬條指令,ARM7系列微處理器(2),類型： ARM7TDMI ARM7TDMI-S ARM720T ARM7EJ,TDMI的基本含義為： T： 支持16位壓縮指令集Thumb D： 支持片上Debug M：內(nèi)嵌硬件乘法器（Multiplier） I： 嵌入式ICE，支持片

23、上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn),ARM7系列微處理器(3),典型芯片： ATMEL:AT91M40800/55800A Samsung:S3C44B0/4510B ST:STR710 x,ARM9系列微處理器(1),特點(diǎn)： 1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)，5級(jí)流水線 32位ARM指令集和16位Thumb指令集 支持32位的高速AMBA總線接口 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng) 支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力 MMU：Memory Management Unit,ARM9系列微處理器（2）,類型： ARM920T A

24、RM922T ARM940T,ARM9系列微處理器（3）,典型芯片： ATMEL: AT91RM9200（ARM920T） Samsung：S3C2410（ARM920T） TI: OMAP5910（ARM925 + C55x） DaVinci（ARM926EJ-S + C64x）,ARM9E系列微處理器,ARM9E系列微處理器為可綜合處理器，使用單一的處理器內(nèi)核提供了微控制器、DSP、Java應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案，極大的減少了芯片的面積和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。ARM9E系列微處理器提供了增強(qiáng)的DSP處理能力，很適合于那些需要同時(shí)使用DSP和微控制器的應(yīng)用場(chǎng)合。 ARM9系列微處理器主要應(yīng)用于下一代無

25、線設(shè)備、數(shù)字消費(fèi)品、成像設(shè)備、工業(yè)控制、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等領(lǐng)域。 ARM9E系列微處理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。,ARM9E系列微處理器,ARM9E系列微處理器的主要特點(diǎn)如下： 支持DSP指令集，適合于需要高速數(shù)字信號(hào)處理的場(chǎng)合。 5級(jí)流水線，指令執(zhí)行效率更高。 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 支持32位的高速AMBA總線接口。 支持VFP9浮點(diǎn)處理協(xié)處理器。 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。 MPU支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和

26、指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。 主頻最高可達(dá)300MIPS。,ARM10E系列微處理器,ARM10E系列微處理器具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，由于采用了新的體系結(jié)構(gòu)，與同等的ARM9器件相比較，在同樣的時(shí)鐘頻率下，性能提高了近50，同時(shí)，ARM10E系列微處理器采用了兩種先進(jìn)的節(jié)能方式，使其功耗極低。 ARM10E系列微處理器主要應(yīng)用于下一代無線設(shè)備、數(shù)字消費(fèi)品、成像設(shè)備、工業(yè)控制、通信和信息系統(tǒng)等領(lǐng)域。 ARM10E系列微處理器包含ARM1020E、ARM1022E和ARM1026EJ-S三種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。,ARM10E系列微處理器,ARM10E系列微處理器的主要

27、特點(diǎn)如下： 支持DSP指令集，適合于需要高速數(shù)字信號(hào)處理的場(chǎng)合。 6級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高。 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 支持64位的高速AMBA總線接口。 支持VFP10浮點(diǎn)處理協(xié)處理器。 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。 支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力 主頻最高可達(dá)400MIPS。 內(nèi)嵌并行讀/寫操作部件。,ARM11E系列微處理器,ARM公司在2003年4月29日宣布了其下一代ARM架構(gòu)的CPUARM11（又名Jaguar），基于ARM11的微處理器具有更強(qiáng)的性能

28、，尤其是多媒體處理能力。 ARM11微處理器采用0.13微米工藝，低端產(chǎn)品運(yùn)行在350MHz500MHz，高端產(chǎn)品運(yùn)行在533750MHz，如果將加工工藝減小到0.10微米，那么芯片速度將達(dá)1GHz。 目前的ARM7和ARM9內(nèi)核的芯片最大速度只能到400MHz。目前最快的嵌入式處理器為Intel的Xscale，最高主頻為500MHz。,SecurCore系列微處理器,SecurCore系列微處理器專為安全需要而設(shè)計(jì)，提供了完善的32位RISC技術(shù)的安全解決方案，因此，SecurCore系列微處理器除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)的低功耗、高性能的特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即提供了對(duì)安全解決方案的支持

29、。 SecurCore系列微處理器主要應(yīng)用于一些對(duì)安全性要求較高的應(yīng)用產(chǎn)品及應(yīng)用系統(tǒng)，如電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子銀行業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)證系統(tǒng)等領(lǐng)域。 SecurCore系列微處理器包含SecurCore SC100、SecurCore SC110、SecurCore SC200和SecurCore SC210四種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。,SecurCore系列微處理器,SecurCore系列微處理器除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)各種主要特點(diǎn)外，還在系統(tǒng)安全方面具有如下的特點(diǎn)： 帶有靈活的保護(hù)單元，以確保操作系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全。 采用軟內(nèi)核技術(shù)，防止外部對(duì)其進(jìn)行掃描探測(cè)。 可集成用戶自己的安全特性和

30、其他協(xié)處理器。,Intel的StrongARM、Xscale系列微處理器,Intel公司推出的面向無線移動(dòng)終端開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)“ Personal Internet Client Architecture (PCA)” 是一個(gè)開放的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)，它以XSCALE系列嵌入式處理器為核心，支持Linux、WinCENET和VxWorks等操作系統(tǒng)，是一個(gè)理想的面向無線互連的應(yīng)用平臺(tái)。 Xscale 處理器是基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的解決方案，是一款全性能、高性價(jià)比、低功耗的處理器。它支持DSP指令集，已使用在數(shù)字移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等場(chǎng)合。 Intel這款芯片技術(shù)已出售給Marvell公司。 典型芯片：PXA250/255/270/272,ARM微處理器的體系結(jié)構(gòu)（1）,RISC體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 在進(jìn)