基于ARM架构的嵌入式微处理器 B 2.1_1
七大主流单片机介绍
七大主流单片机介绍单片机（Microcontroller）是一种内部集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的集成电路。
在现代电子产品中，单片机得到广泛应用，已经成为了数字化时代中不可或缺的一部分。
本文将为您介绍七大主流的单片机产品。
一、STM32系列单片机STM32系列单片机是由意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M内核的单片机。
该系列单片机功能强大，性能稳定可靠，并且具有低功耗、高性价比等优势。
它们适用于各种应用领域，如工业自动化、智能家居、医疗设备等。
二、PIC系列单片机PIC系列单片机是由美国微芯科技（Microchip Technology）研发的一款经典单片机。
这种单片机易于使用且功能强大，支持广泛的外设和通信接口。
它们在电子产品领域中得到了广泛应用，如汽车电子、消费电子、嵌入式系统等。
三、AVR系列单片机AVR系列单片机是由挪威阿塔尔（Atmel）公司设计的一款高性能单片机。
这种单片机具有低功耗、高速度和丰富的外设资源。
它们适用于嵌入式系统、工业控制、汽车电子等领域。
四、8051系列单片机8051系列单片机是由Intel公司首先推出的一款经典单片机。
这种单片机采用了CISC指令集架构，具有成熟的软硬件生态系统。
它们广泛应用于家电控制、安防系统、电子仪器等领域。
五、Arduino系列单片机Arduino系列单片机是一种开源硬件平台，包括了硬件和开发环境。
这种单片机易于上手，适合初学者学习和创作各种交互式项目。
它们广泛用于教育、艺术创作、物联网等领域。
六、Raspberry Pi系列单片机Raspberry Pi系列单片机是一种基于Linux操作系统的嵌入式计算机。
这种单片机具有强大的计算能力和丰富的扩展接口，适合搭建服务器、智能家居系统等复杂应用。
七、NXP系列单片机NXP系列单片机是由恩智浦（NXP）半导体公司生产的一种高性能单片机。
嵌入式物联网课程大纲课程体系：《嵌入式接口技术》课程产品白皮书(2019V2.0)
《嵌入式接口技术》产品白皮书目录1引言........................................................................ - 3 -2产品概述.................................................................... - 4 -2.1产品体系............................................................ - 4 -2.2产品资源............................................................ - 5 -3产品介绍.................................................................... - 8 -3.1嵌入式接口技术...................................................... - 8 -3.1.1课程说明........................................................ - 8 -3.1.2教学大纲....................................................... - 11 -3.1.3教学指导....................................................... - 20 -4配套产品................................................................... - 26 -4.1实验设备........................................................... - 26 -4.2软件平台........................................................... - 27 -5技术支持................................................................... - 31 -5.1.1升级服务....................................................... - 31 -5.1.2师资培训....................................................... - 31 -1引言物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。
计算机三级嵌入式系统题库及解析第3套
计算机三级嵌入式系统题库及解析第3套一、选择题1: 与个人计算机（PC）相比，嵌入式系统具有许多不同的特点。
下面不属于嵌入式系统特点的是（）。
A: 嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用性B: 嵌入式系统通常包含在非计算机设备（系统）中，具有隐蔽性C:嵌入式系统的软硬件资源往往受到严格的限制D:嵌入式系统性能较低，价格也比较便宜2: 嵌入式系统中的CPU具有一些与通用计算机所使用的CPU不同的特点，下面不是其特点的是（）。
A: 支持实时处理B: 低功耗C:高主频D:集成了测试电路3: 嵌入式系统使用的片上系统英文缩写名为SoC，下面关于SoC叙述中错误的是（）。
A:SoC也称为系统级芯片，它是电子设计自动化水平的提高和集成电路制造技术飞速发展的产物B:SoC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/ 模拟混合电路和射频电路C:SoC将嵌入式系统的几乎全部功能都集成在一块芯片中，单个芯片就能实现数据的采集、转换、存储、处理和I/O 等多种功能D:SoC的设计制造难度很大，目前还没有得到广泛使用4: 微电子技术特别是集成电路制造技术是嵌入式系统发展的重要基础，下面关于集成电路的叙述中错误的是（）。
A: 集成电路的集成度指的是单个集成电路所含电子元件（如晶体管、电阻、电容等）的数目多少B: 根据集成度的高低，集成电路可以分为小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模等几种C:嵌入式系统中使用的处理器芯片属于大规模集成电路D:集成电路的制造工艺复杂且技术难度非常高，许多工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成5: 文字信息是人们用以表达和传递信息的媒体之一，大多数嵌入式系统都必须处理文字信息。
下面关于文字信息的表示及其处理的叙述中，错误的是（）。
A: 目前使用最广泛的西文字符集是ASCII字符集，它包含96个可打印字符B:GB2312是我国目前广泛使用的汉字编码国家标准之一C:GB2312包括6000多汉字，但不包含西文、俄文等其他字符D:GB2312字符集中的汉字与符号在系统中采用双字节表示6: 假设一台数码相机一次可拍摄16位色1024 x 1024的彩色相片共80张，数据压缩比平均是4，则它使用的存储器容量大约是（）。
史上最全！常见的嵌入式处理器对比分析...文末还有精彩福利哦！
史上最全！常见的嵌⼊式处理器对⽐分析...⽂末还有精彩福利哦！嵌⼊式处理器简介嵌⼊式处理器是嵌⼊式系统的核⼼，是控制、辅助系统运⾏的硬件单元。
范围极其⼴阔，从最初的4位处理器，⽬前仍在⼤规模应⽤的8位单⽚机，到最新的受到⼴泛青睐的32位，64位嵌⼊式CPU。
⾃微处理器的问世以来，嵌⼊式系统得到了飞速的发展，嵌⼊式处理器毫⽆疑问是嵌⼊式系统的核⼼部分，嵌⼊式处理器直接关系到整个嵌⼊式系统的性能。
通常情况下嵌⼊式处理器被认为是对嵌⼊式系统中运算和控制核⼼器件总的称谓。
世界上具有嵌⼊式功能特点的处理器已经超过1000种，流⾏体系结构包括MCU，MPU等30多个系列。
鉴于嵌⼊式系统⼴阔的发展前景，很多半导体制造商都⼤规模⽣产嵌⼊式处理器，并且公司⾃主设计处理器也已经成为了未来嵌⼊式领域的⼀⼤趋势，其中从单⽚机、DSP到FPGA有着各式各样的品种，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。
嵌⼊式处理器的寻址空间可以从64kB到16MB，处理速度最快可以达到2000 MIPS，封装从8个引脚到144个引脚不等。
特点嵌⼊式微处理器与普通台式计算机的微处理器设计在基本原理上是相似的，但是⼯作稳定性更⾼，功耗较⼩，对环境（如温度、湿度、电磁场、振动等）的适应能⼒强，体积更⼩，且集成的功能较多。
在桌⾯计算机领域，对处理器进⾏⽐较时的主要指标就是计算速度，从33MHz主频的386计算机到3GHz主频的PenTIum 4处理器，速度的提升是⽤户最主要关⼼的变化，但在嵌⼊式领域，情况则完全不同。
嵌⼊式处理器的选择必须根据设计的需求，在性能、功耗、功能、尺⼨和封装形式、SoC程度、成本、商业考虑等等诸多因素之中进⾏折中，择优选择。
嵌⼊式处理器做为嵌⼊式系统的核⼼，嵌⼊式处理器担负着控制、系统⼯作的重要任务，使宿主设备功能智能化、灵活设计和操作简便。
为合理⾼效的完成这些任务，⼀般说，嵌⼊式处理器具有以下特点：很强的实时多任务⽀持能⼒，存储区保护功能，可扩展的微处理器结构，较强的中断处理能⼒，低功耗。
基于ARM嵌入式系统的USB连机通信的实现
Ａｍ１ ６ ８ 、 ３ ６ ８ ／８ ８ ＥＸ、 Ｓ ４ ０、 Ｐ ｗｅ Ｃ、 ６ ０ ０ ＭＩ Ｓ ＡＲＭ／ Ｃ－ ０ ｏ ｒＰ ８０ 、 Ｐ 、
成本 、体积 、功耗严格要求 的专用计算机系统。
一
般 来说 ，嵌 入式系统 的架构 可 以分成 ４个部分 ：处理
电脑 编 程 技 巧 与 维 护
基于 Ａ Ｍ 嵌入式系统 的 Ｕ Ｂ连机通信 的实现 Ｒ Ｓ
陈浩
（ 江苏食 品职业技术学 院，江苏 淮安 ２ ３ ０ ） ２ ０ ３
摘 要 ：目前 Ｕ Ｂ接 口已经成为计算机外 围设备诸如移动存储设备、数码 产品乃至移动通讯设备 与计算机 互连的首 Ｓ
选 标 准接 口。介 绍 了基 于 Ａ Ｍ 微 处理 器嵌 入 式 系统 的 与 Ｐ Ｒ Ｃ机 通 过 Ｕ Ｂ端 口进行 连机 通信 的 实现 方 法 。 Ｓ 关 键 词 ：嵌 入 式 系统 ’ 用 串行 总线 设 备 ； 机 通 信 ９ 通 连
统成本 ，同时也利于实现系统安全 。 高实时性 的系统软件 （Ｓ Ｏ ）是嵌入式软件 的基本要求 。而 且软件要求 固态存储 ，以提高速度 ；软件代 码要求 高质量 和
操作 系统平 台下 开发 ，使用 Ａ Ｍ Ｓ Ｔ２ 集成开 发环境 ，编 Ｒ Ｄ ． ５
作者简介 ：陈浩 ，男 ，研究方 向：计算机应用 。
新显 示 ；在调用 Ｅ ｔｒ ｓＣ ｎ ｅｔ ｎｅＵ ｂ ｏｎ ｃ 函数之后系统 已经 进入非 多
２ 创建 模板
在实现 通信 之前 ，需要 在 Ｓ Ｔ中创 建一个 模板 。首 先 ， Ｄ
使用 Ａ Ｍ Ｄ ． Ｒ Ｓ Ｔ２ ５集成 开发环境 ，新 建一个工程 文件在程 序 中设置 断点 ，观察 系统 内存和变量 ，为调 试应用 程序打下 基
《嵌入式ARM教案》课件
《嵌入式ARM教案》课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章：嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章：嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章：嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章：嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章：嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章：嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统（RTOS）简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章：嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章：嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章：物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章：嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章：嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章：嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
《嵌入式系统基础》课程教学大纲
嵌入式系统基础课程教学大纲（EmbeddedMicroprocessorSystem）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务本课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业选修课程。
通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的基础知识，熟悉典型的嵌入式微处理器及嵌入式操作系统，掌握嵌入式系统的一般设计方法与开发过程，具备初步的嵌入式系统的软硬件设计开发能力，为嵌入式系统的实际应用打下基础。
二、课程教学的基本要求（一）掌握嵌入式系统的基本概念、基本组成及发展、嵌入式处理器及嵌入式操作系统分类（二）掌握ARM嵌入式微处理器体系结构、ARM指令系统及ARM汇编语言（H）掌握嵌入式1inUX 操作系统内核结构及文件系统（四）掌握嵌入式系统的一般设计流程、典型开发环境及开发工具（五）掌握基于ARM嵌入式微处理器的典型接口设计（六）初步掌握基于嵌入式1inUX操作系统的软件设计三、课程的教学内容、重点和难点第一章嵌入式系统基础知识一、嵌入式系统简介二、嵌入式处理器第二章嵌入式系统一般设计方法一、嵌入式系统的层次结构二、嵌入式系统的设计流程第三章ARM处理器体系结构及指令系统一、ARM微处理器的体系结构二、指令系统三、基于ARM体系的汇编语言程序设计第四章基于ARM处理器的硬件平台设计一、基于微处理器的嵌入式系统的硬件设计二、存储系统的分析与设计三、通用I/O接口的设计第五章嵌入式1inux操作系统一、1i1IUX及其应用二、嵌入式1inux内核三、嵌入式1inUX文件系统第六章嵌入式1inux系统的Boot1oader设计一、Boot1oader的基本概念二、Boot1oader的具体实现重点：Boot1oader的基本概念难点：BOOt1Oader的具体实现第七章嵌入式1inux程序设计基础一、嵌入式1inUX开发基础二、1inUX的常用工具三、嵌入式1inUX操作系统的开发工具四、交叉开发环境重点：嵌入式1inUX操作系统的开发工具、难点：交叉开发环境第八章嵌入式1inux系统的驱动开发一、1inUX下的设备驱动程序简介二、设备驱动程序的开发过程三、典型设备驱动程序设计分析第九章嵌入式网络程序设计一、嵌入式以太网基础知识二、以太网接口设计三、1in1IX网络编程实现重点：以太网接口设计、1inUX网络编程实现难点：1inUX网络编程实现第十章嵌入式1inux图形用户界面编程一、1inux图形开发基础二、嵌入式1inIIX图形用户界面简介四、课程各教学环节要求（一）作业根据课程学习需要，安排适当课外作业。
cortex-m3工作模式_工作原理_理论说明以及概述
cortex-m3工作模式工作原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述Cortex-M3是一款基于ARM架构的微控制器处理器，它在嵌入式系统中具有广泛应用的能力。
该处理器以低功耗、高性能和可靠性著称，广泛应用于各种嵌入式系统中，如汽车电子、智能家居、医疗设备等领域。
本文将对Cortex-M3的工作模式和工作原理进行深入探讨，并介绍了相关的理论知识。
1.2 文章结构本文共分为5个部分。
首先，在引言部分简要介绍了Cortex-M3处理器的概述、应用领域和重要性。
其次，在第2部分“Cortex-M3工作模式”中，我们将详细解释什么是Cortex-M3的工作模式，并列举常见的工作模式及其特点，最后还将介绍工作模式之间的切换过程。
第3部分“Cortex-M3工作原理”将对该处理器的架构概述、处理器核心详解以及访存交互机制进行详细说明。
然后，第4部分“Cortex-M3理论说明”将介绍ARM指令集简介、硬件保护和栈管理以及特殊功能寄存器(SFR)的作用和使用方法。
最后，在第5部分“结论”中，我们将对全文进行总结，并提出进一步研究方向的建议。
1.3 目的本文的目的在于全面了解和掌握Cortex-M3处理器的工作模式、工作原理以及相关理论知识。
通过学习本文，读者将能够理解Cortex-M3在嵌入式系统中运行的方式和机制，从而为嵌入式系统设计与开发提供有力支持。
同时，本文还可以为进一步深入研究该领域奠定基础，并为相关技术人员提供参考资料。
2. Cortex-M3工作模式:2.1 工作模式定义:Cortex-M3是一种高性能、低功耗的32位嵌入式处理器核，具备多种工作模式以满足不同应用需求。
工作模式是指处理器在执行任务时所处的状态。
2.2 常见的工作模式:在Cortex-M3中，常见的工作模式包括运行、睡眠和待机。
以下分别介绍这些工作模式：- 运行（Run）：在运行模式下，处理器核心处于正常运行状态，可以执行指令，并响应中断请求。
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嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit，EMPU）
以通用处理器（CPU）为基础。将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌 入式应用有关的功能；外接电路必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件； Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等
斯坦福 1984年创立MIPS公司 不生产芯片，只卖授权 32位产品：M4KTM系列、M4ETM系列、 M4STM系
列、Pro SeriesTM系列、24KTM系列 应用于消费类电子、下一代网络、宽带产品、
智能卡、机顶盒、数字电视、DVD
PPC
PowerPC
不是pocket PC。缩写一样
代表性的产品:绍
SoC
常用的多核结构
ARM+ARM
两个核功能不一样 汽车：一是GPS全球卫星定位，二是人性化便
捷式操作界面
ARM+DSP
ARM管软件，DSP管数据处理（协处理器） 智能手机：ARM跑wince，DSP跑2.5G或3G协议
嵌入式IA芯片组
服务器芯片组
性能、稳定性最高
台式机芯片组
性价比最高
笔记本芯片组
能耗最低、稳定性良好
嵌入式IA芯片基本上来源于笔记本芯片组
主要用于工业控制、机顶盒、MID、UMPC等领域 目前的代表处理器
Tolapai ATOM
目前主要intel活跃在该领域
目前流行的EIA芯片组
已经是工业标准 只设计内核的英国公司 85年英国剑桥ARM原型 90年成立ARM ltd. 不制造VLSI设备，只提供授权 2001年，市场占有率75％
ARM内核被授权给数百家厂商
ARM主要应用于无线局域网、3G、手机、手持设备、有线网络通讯
应用形式：集成到专用芯片中作控制器
集成ARM内核的芯片 英特尔、德洲仪器、三星半导体、摩托罗拉、飞利浦半导体、意法半导体、
后面专门介绍ARM
早期的EIA处理器
Intel® Celeron® Processor Intel® Celeron® D Processor Ultra Low Voltage Intel® Celeron® Processors Intel® Celeron® M Processor Ultra Low Voltage Intel® Celeron® M Processor Intel® Pentium® M Processor
栈
ARM+FPGA
ARM管软件，FPGA重构为特殊功能的硬件（协 处理器）
对比
从计算机角度看
❖单片机功能太简单, 性能太差 ❖DSP太专用, 可以看成一个外设 ❖通用处理器与SOC是主要发展方向
提纲
嵌入式系统
—— 嵌入式系统设计 （处理器－1）
提纲
提纲
嵌入式系统处理核心
嵌入式微控制器 （MCU）
嵌入式处理器
嵌入式DSP处理器 （DSP）
嵌入式微处理器 （MPU）
嵌入式片上系统 （System On Chip）
演化
晶体管逻辑电路 中小规模IC逻辑电路 大规模IC逻辑电路 微处理器 DSP 单片机 FPGA技术 ASIC SOC
特点
单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高
按存储分类
Mask ROM（掩膜） OTP ROM(一次性可编程) Flash ROM
代表性的通用系列
8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。
PPC405 IBM
PPC440 186/386/
486 Geode
Nehemiah
Intel AMD VIA
Efficeon
Transmeta
POWER PC
X86
SH/HP RISC
SH5
SH4 SH3 SH2 SH1
64 Bit 32 Bit
ARM架构的嵌入式微处理器
Advanced RISC Machine
MIPS RISC
EMBEDDED MICROPROCESSOR UNIT (EMPU)
ARM11
ARM10E ARM9E ARM9 ARM7
ARMxx ARMx
XScale
20Kc 5Kx
24K Pro 4Kx M4K 603e e300 e500
StrongARM 64 Bit 32 Bit
Motorola
MC68HC05/11/12/16
嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP）
嵌入式DSP处理器有两个发展来源，一是DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加片上 外设成为嵌入式DSP处理器，TI的TMS320C2000/C5000等属于此范畴；二是在通用 单片机或SOC中增加DSP协处理器，例如Intel的MCS-296和Infineon(Siemens)的TriCore。 Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列
嵌入式片上系统（System On Chip）
嵌入式处理核实例
电子温度计——无处理器 数字温度计-LSI、VLSI
太阳能温度控制器计-单片机 红外成像仪-嵌入式微处理器
MCU
嵌入式微控制器MCU，又称单片机
以某一种微处理器内核为核心 芯片内部集成
ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、 A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设
Motorola的DSP56000系列
DSP56000目前已经发展成为DSP56000，DSP56100，DSP56200和DSP56300等几 个不同系列的处理器
很流行ARM+DSP结构
嵌入式处理器五大类体系结构
• ARM • MIPS • POWER PC • X86 • SH系列
ARM RISC
IBM与motolora（freescale） 产品：MPC680、8245、8260 应用于DSL调制解调器、SOHO路由器、远程
接入服务器、DSLAM、执行局交换机设备、 无线基站、企业路由器
SoC
System On Chip，片上系统 在一个硅片上实现一个复杂的系统
整个嵌入式系统大部分均集成到一块或几块芯片中去 应用系统电路板将变得很简洁
亿恒半导体、科胜讯、ADI公司、安捷伦、高通公司、Atmel、Intersil、 Alcatel、Altera、Cirrus Logic、Linkup、Parthus、LSI Logic、 Micronas,Silicon Wave、Virata、Portalplayer inc.、NetSilicon， Parthus
在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域， DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌 入式DSP处理器。
代表性的产品
TI(Texas Instruments)的 TMS320系列
TMS320系列处理器包括用于控制的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及 性能更高的C6000和C8000系列。
半通用系列
支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540、C541；支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU 和兼容系列
占嵌入式系统约70％的市场份额
4、8、16、32、64位微控制器
嵌入式微控制器
应用产品
4位 8位 16位
计算器、车用仪表、防盗器、无线电话、CD播放器、 傻瓜相机等
早期
北桥945GSE+南桥ICH7
目前主流SCH
Intel® 系统控制中心 Intel® SCH(08) 纳入北桥与南桥于相同芯片的芯片组 130nm工艺 组成
GMA 绘图电路 (基于 PowerVR 架构) HD 音讯电路 (简化过，只能以二声道运作) P-ATA 控制器 (Ultra DMA 5, 100 MB/s) 两个 PCI-Express 线道 (例如用在 Wi-Fi) 的支援 三个 SDIO/MMC 控制器
设计方法
IP（知识产权核）复用
SOC可以分为通用和专用两类。
通用系列
Infineon(Siemens)的TriCore，Motorola的M-Core，某些ARM系列器 件（如intel XScale) ，Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片 等。
专用SOC一般专用于某个或某类系统中
嵌入式微控制器（Microcontroller Unit，MCU）
嵌入式微控制器又称单片机，是将整个计算机系统浓缩集成到一块芯片中。一般以某 一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash、RAM、 EEPROM等各种必要功能和外设。8051、P51XA、MCS-96/196/296、C166/167、
P-ATA 接口支持闪存 CF卡 三个 SD 控制器 支持 8 个 USB (其中一个可以客户端模式运作)。 DDR2 控制器支持 1.5v (较之 JEDEC 规格的 1.8 V) 电压低
后面会重点介绍EIA
MIPS
Microprocessor without Interlocked Piped Stages: 无互锁流水级的微处理器
电表、马达控制器、电动玩具、传真机、电话录音、键 盘、USB
手机 摄象机 录象机 各种多媒体应用
32位
MODEM 、 路由器、HUB、STB、GPS、激光打印机、 彩色传真机