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嵌入式處理器

嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心,是控制、輔助系統(tǒng)運行的硬件單元。范圍極其廣闊,從最初的4位處理器,目前仍在大規(guī)模應用的8位單片機,到最新的受到廣泛青睞的32位,64位嵌入式CPU。

  嵌入式微處理器與普通臺式計算機的微處理器設計在基本原理上是相似的,但是工作穩(wěn)定性更高,功耗較小,對環(huán)境(如溫度、濕度、電磁場、振動等)的適應能力強,體積更小,且集成的功能較多。在桌面計算機領(lǐng)域,對處理器進行比較時的主要指標就是計算速度,從33MHz主頻的386計算機到3GHz主頻的Pentium 4處理器,速度的提升是用戶最主要關(guān)心的變化,但在嵌入式領(lǐng)域,情況則完全不同。嵌入式處理器的選擇必須根據(jù)設計的需求,在性能、功耗、功能、尺寸和封裝形式、SoC程度、成本、商業(yè)考慮等等諸多因素之中進行折中,擇優(yōu)選擇。

  嵌入式處理器做為嵌入式系統(tǒng)的核心,嵌入式處理器擔負著控制、系統(tǒng)工作的重要任務,使宿主設備功能智能化、靈活設計和操作簡便。為合理高效的完成這些任務,一般說,嵌入式處理器具有一下特點:很強的實時多任務支持能力,存儲區(qū)保護功能,可擴展的微處理器結(jié)構(gòu),較強的中斷處理能力,低功耗。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點:

  1)對實時多任務有很強的支持能力,能完成多任務并且有較短的中斷響應時間,從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度。

  2)具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用,需要設計強大的存儲區(qū)保護功能,同時也有利于軟件診斷。

  3)可擴展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開展出滿足應用的最高性能的嵌入式微處理器。

  4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。

 


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