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浅谈开拓板和单片机的不合之处_系列_处置器

雨夜梧桐 2024-11-12 13:55:48 0

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开拓板(demoboard)是用来进行嵌入式系统开拓的电路板,包括中心处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组件。
在一样平常的嵌入式系统开拓过程中,硬件一样平常被分成两个平台,一个是开拓平台(host),一个是目标平台(target)即开拓板。
在此描述的开拓平台指的是利用打算机,通过传输的界面,例如串口(RS-232)、USB、并口、或者网络(Ethernet)与目标平台连接。
开拓板一样平常由嵌入式系统开拓者根据开拓需求自己订制,也可由用户自行研究设计。
开拓板是为初学者理解和学习系统的硬件和软件,同时部分开拓板也供应的根本集成开拓环境和软件源代码和硬件事理图等。
常见的开拓板有51、ARM、FPGA、DSP开拓板。

开拓板分类

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单片机

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(图片来自网络侵删)

1)51系列单片机

51 单片机目前已有多种型号, 8031/8051/8751是Intel公司早期的产品,而 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52则更实用。
ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种,这些芯片是在AT89C51的根本年夜将一些功能精简掉后形成的精简版。
而市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL 的51、52 芯片, HYUNDAI 的GMS97 系列,WINBOND 的78e52,78e58,77e58 等。

2)PIC系列单片机

在环球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电掌握、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛运用。
PIC系列单片机又分:基本级系列,如PIC16C5X,适用于各种对本钱哀求严格的家电产品选用;中级系列,如PIC12C6XX,该级产品其性能很高,如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口;PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。
高等系列,如PIC17CXX 具有丰富的I/O掌握功能,并可外接扩展EPROM和RAM,适用于高、中档的电子设备中利用。

3)AVR系列单片机

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。
AVR的单片机可以广泛运用于打算机外部设备、工业实时掌握、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

4)ARM开拓板

ARM开拓板因此ARM内核芯片的嵌入式开拓版,包括ARM7,ARM9,ARM11,Cortex-M,Cortex-A,Cortex-R三个系列的内核而成的开拓板,紧张特点是速率快,库文件统一,并且有利于进行开拓。
目前包括ATMEL,NXP,ST,Freescale等芯片都推出了基于ARM内核的芯片,和相应的开拓板。

CPLD/FPGA

CPLD(Complex Programmable Logic Device)繁芜可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,构造繁芜,属于大规模集成电路范围。
是一种用户根据各自须要而自行布局逻辑功能的数字集成电路。
其基本设计方法是借助集成开拓软件平台,用事理图、硬件描述措辞等方法,天生相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

许多公司如今都开拓出了CPLD可编程逻辑器件。
比较范例的便是Altera、Lattice、Xilinx天下三大威信公司的产品,这里给出常用芯片: Altera EPM7128S(PLCC84)、LatTIce LC4128V (TQFP100)、Xilinx XC95108 (PLCC84)

FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的根本上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而涌现的,既办理了定制电路的不敷,又战胜了原有可编程器件门电路数有限的缺陷。

目前FPGA的品种很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

DSP

DSP(digital signal processor)是一种独特的微处理器,因此数字旗子暗记来处理大量信息的器件。
其事情事理是吸收仿照旗子暗记,转换为0或1的数字旗子暗记,再对数字旗子暗记进行修正、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回仿照数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速率可达每秒数以千万条繁芜指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子天下中日益主要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速率,是最值得称道的两大特色。

目前主流的DSP芯片紧张有TI公司的TI 2000系列、TI 5000系列、TI6000系列以及ADI公司的ADI DSP系列。

ARM

ARM 即Advanced RISCMachines的缩写是对一类微处理器的通称。
ARM同时还是微处理器行业的一家有名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、干系技能及软件。
技能具有性能高、本钱低和能耗省的特点。
适用于多种领域,比如嵌入掌握、消费/教诲类多媒体、DSP和移动式运用等。

目前ARM的主流分以下几类:

ARM7TDMI 运用于Game Boy Advance,Nintendo DS,iPod

ARM9TDMI Armadillo,GP32,GP2X(第一颗内核), Tapwave Zodiac(Motorolai. MX1);GP2X(第二颗内核)

ARM9E Nintendo DS,NokiaN-GageConexant 802.11 chips;ST Micro STR91xF,

ARM11 Nokia N93,Zune,Nokia N800,NOKIA E72

Cortex Texas Instruments OMAP3; Broadcomis a user;Luminary Micro[3] 微掌握器家族

MIPS

MIPS是天下上很盛行的一种RISC处理器。
MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是只管即便利用软件办法避免流水线中的数据干系问题。

MIPS最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。
MIPS公司的R系列便是在此根本上开拓的RISC工业产品的微处理器。
这些系列产品为很多打算机公司采取构成各种事情站和打算机系统。

可以说,MIPS是卖的最好的RISC CPU,从任何地方,如Sony, Nintendo的游戏机,Cisco的路由器和SGI超级打算机,都可以瞥见MIPS产品在发卖。
和英特尔比较,MIPS的授权用度比较低,也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采取。
之后,MIPS公司发生计策变革,开始以嵌入式系统为重心,陆续开拓了高性能、低功耗的32位处理器内核(core)MIPS324Kc与高性能64位处理器内核MIPS64 5Kc。
2000年,MIPS公司发布了针对MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc处理器内核。

MIPS32 4KcTM 处理器是采取MIPS技能特定为片上系统(System-On-a-Chip)而设计的高性能、低电压 32位MIPS RISC 内核。

MIPS 64 20Kc的浮点能力强,可以组成不同的系统,从一个处理器的Octane事情站到64个处理器的Origin 2000做事器;这种CPU更适宜图形事情站利用。
MIPS最新的R12000芯片已经在SGI的做事器中得到运用,目前其主频最大可达400MHz。

MIPS K系列微处理器是目前仅次于ARM的用得最多的处理器之一(1999年以前MIPS是天下上用得最多的处理器),其运用领域覆盖游戏机、路由器、激光打印机、掌上电脑等各个方面。
MIPS除了在手机中运用的比例极小外,在一样平常数字消费性、网络语音、个人娱乐、通信与商务运用市场有着相称不错的成绩。
而其运用最为广泛的应属家庭视听电器(包含机顶盒)、网通产品以及汽车电子等方面。

PPC

PowerPC 是一种精简指令集(RISC)架构的中心处理器(CPU),其基本的设计源自IBM(国际商用机器公司)的POWER(Performance Optimized With Enhanced RISC;《IBM Connect 电子报》2007年8月号译为“增强RISC性能优化”)架构。
二十世纪九十年代,IBM(国际商用机器公司)、Apple(苹果公司)和Motorola(摩托罗拉)公司开拓PowerPC芯片成功,并制造出基于PowerPC的多处理器打算机。
PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵巧。

PowerPC 处理器有广泛的实现范围,包括从诸如 Power4 那样的高端做事器 CPU 到嵌入式 CPU 市场(任天国 Gamecube 利用了 PowerPC)。
PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现,由于它具有精良的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。
除了象串行和以太网掌握器那样的集成 I/O,该嵌入式处理器与“台式机”CPU 存在非常显著的差异。
例如,4xx 系列 PowerPC 处理器缺少浮点运算,并且还利用一个受软件掌握的 TLB 进行内存管理,而不是象台式机芯片中那样采取反转页表。

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