嵌入式CPU分类
嵌入式系统的架构的分类

嵌入式系统的架构的分类
嵌入式系统的架构分类通常可以分为四种:单处理器、多处理器、定制硬件和可重构硬件。
下面分别介绍四种架构的特点和应用场景。
1. 单处理器架构
单处理器架构是最常见的一种嵌入式系统架构,它采用一颗中央处理器(CPU)来处理所有的任务。
这种架构的优点是简单、可靠、易于维护和程序开发,适用于对性能、功耗和成本要求不高的应用场景,例如家用电器、工业机器人、智能家居等。
多处理器架构是一种以计算机集群为基础的嵌入式系统架构,它由多个CPU或微处理器通过网络互联组成。
这种架构的优点是具有较强的并行处理能力,能够提高系统的性能和可靠性。
多处理器架构适用于对性能有较高要求的应用场景,例如高速列车控制系统、航空航天控制系统等。
3. 定制硬件架构
定制硬件架构是指为特定应用场景量身设计的硬件架构。
它通常使用专门的集成电路(ASIC)或场可编程门阵列(FPGA)来实现。
这种架构的优点是性能高、功耗低、可靠性好、体积小、成本低,适用于对性能和功耗要求很高的应用场景,例如网络路由器、智能监控、高速数据采集等。
可重构硬件架构是一种结合了软件编程和硬件开发的嵌入式系统架构。
它使用可编程逻辑器件(FPGA)来实现,并提供了高度可编程性和灵活性,用户可以根据需要重新配置硬件结构,以实现特定应用场景的优化。
可重构硬件架构适用于需要重复或频繁修改硬件结构的应用场景,例如数字信号处理、射频通信等。
总之,嵌入式系统的架构因应用场景不同而异,选择合适的架构有利于提高系统的性能、可靠性和灵活性,降低成本和功耗。
嵌入式系统习题集

一、填空1. 嵌入式系统在硬件设计、操作系统的选择、以及软件的设计上都要遵循―面向应用、量体裁衣、够用为度‖的原则。
2. 嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件,是控制、辅助系统运行的硬件单元。
3. 试列举三种以上主流的通用处理器:ARM/StrongARM、MIPS、PowerPC、X86、68K/Coldfire。
4. ARM处理器共有37个寄存器,其中包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。
5. ARM处理器有7种不同的处理器模式,在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。
即在任意一种处理器模式下,可访问的寄存器包括15个通用寄存器(R0~R14)、一至二个状态寄存器和程序计数器。
6. 寄存器R13在ARM指令中常用作堆栈指针。
R14也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR,当发生中断或异常时,对应的分组寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用来保存R15的返回值。
7. ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集:ARM指令集(指令长度为32位)和Thumb指令集(指令长度为16位)。
8. 寄存器R15用作程序计数器(PC)。
该寄存器在ARM状态下,位[1:0]为0,位[31:2]用于保存PC;在Thumb状态下,位[0]为0,位[31:1]用于保存PC。
9. 寄存器R16用作CPSR(当前程序状态寄存器),CPSR可在任何运行模式下被访问。
每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器,称为SPSR (备份的程序状态寄存器)。
10. Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集,程序可以直接访问8个通用寄存器(R7~R0)、程序计数器(PC)、堆栈指针(SP)、连接寄存器(LR)和CPSR。
11. 每一条ARM指令包含的条件码位于指令的最高4([31:28])位,每种条件码可用两个字符表示,可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。
什么是DSP?DSP、单片机MCU、嵌入式微处理器的区别

什么是DSP?DSP、单⽚机MCU、嵌⼊式微处理器的区别DSP有两个意思,既可以指数字信号处理这门理论,此时它是Digital Signal Processing的缩写;也可以是Digital Signal Processor的缩写,表⽰数字信号处理器,有时也缩写为DSPs,以⽰与理论的区别。
本书中DSP仅⽤来代表数字信号处理器。
DSP属于嵌⼊式处理器。
在介绍DSP之前,先扼要地介绍⼀下嵌⼊式处理器。
简单的说,嵌⼊式处理器就是嵌⼊到应⽤对象系统中的专⽤处理器,相对于通⽤CPU(如x86系列)⽽⾔,⼀般对价格尺⼨、功耗等⽅⾯限制⽐较多嵌⼊式处理器⼤体可分为以下⼏类:1 嵌⼊式微处理器嵌⼊式微处理器可谓是通⽤计算机中CPU的微缩版。
相对于通⽤CPU,嵌⼊式微处理器具有体积⼩、功耗少、成本低的优点,当然在速度上也慢⼀些嵌⼊式微处理器在软件配置上常常可以运⾏嵌⼊式操作系统,应⽤于⽐较⾼档的领域。
典型的如32位的ARM、64位的MIPS。
2 嵌⼊式微控制器嵌⼊式微控制器的最⼤特点是单⽚化,常称为单⽚机。
顾名思义,单⽚机就是将众多的外围设备(简称外设,如A/D,IO等)集成到⼀块芯⽚中,从⽽⼤幅度降低了成本。
单⽚机⾮常适合控制领域,典型的如⼤名⿍⿍的51系列。
3 专⽤微处理器相对于上述⽐较通⽤的类型,专⽤微处理器是专门针对某⼀特定领域的微处理器。
如昂贵的视频游戏机微处理器等。
DSP本质上也属于专⽤微处理器DSP对系统结构和指令进⾏了优化设计,使其更适合于执⾏数字信号处理算法(如FFT,FIR等)。
DSP运⾏速度⾮常快,在数字信号处理的⽅⽅⾯⾯⼤显⾝⼿。
由于越来越⼴泛的领域需要⾼速数字信号处理,DSP也有越来越通⽤化的倾向,常常可以把DSP单独列成⼀类。
TI的DSP包括哪些系列?⾃1982年推出第⼀款DSP后,德州仪器公司(Texas Instrument简称TI)不断推陈出新、完善开发环境,以其雄厚的实⼒在业界得到50%左右的市场份额。
cpu提供嵌入式方案

CPU提供嵌入式方案引言嵌入式系统是在特定应用领域中执行特定功能的计算机系统。
在嵌入式系统中,CPU起着核心的作用,它是整个系统的大脑。
本文将介绍CPU在嵌入式领域中提供的方案,包括硬件方案和软件方案。
硬件方案定制化嵌入式CPU定制化嵌入式CPU是针对特定应用领域和需求量身定制的硬件解决方案。
这种方案可以根据嵌入式系统的要求进行裁剪和优化,以提供更高的性能和更低的功耗。
定制化嵌入式CPU的主要优势在于其高度专业化的设计。
通过定制化,可以针对嵌入式系统的特定需求,在硬件层面进行优化。
例如,在军事应用中,需要高度安全和可靠性的CPU;而在物联网应用中,需要低功耗和小尺寸的CPU。
定制化嵌入式CPU可以满足不同应用领域的需求。
然而,定制化嵌入式CPU也面临着一些挑战。
首先,定制化的设计需要投入更多的时间和资源。
其次,定制化的CPU可能会面临市场竞争的风险,如果需求量不足或市场变化快速,定制化CPU的成本可能会较高。
通用嵌入式CPU通用嵌入式CPU是基于通用处理器架构设计的CPU。
这种方案的优势在于其广泛应用和成熟的技术生态系统。
通用嵌入式CPU通常采用标准的指令集架构(如ARM、x86等),并可以兼容现有软件和工具链,降低开发和维护成本。
通用嵌入式CPU的性能和功耗通常比定制化嵌入式CPU更平均。
它们适用于那些对性能要求不高或需求量较小的应用。
通用嵌入式CPU还具有较好的可扩展性,在产品迭代和升级时更加方便。
然而,通用嵌入式CPU也存在一些限制。
首先,由于其通用性,无法满足某些特定嵌入式应用的需求。
其次,与定制化嵌入式CPU相比,通用嵌入式CPU的功耗可能会较高。
软件方案除了硬件方案外,CPU还提供了多种软件方案来支持嵌入式系统的开发和运行。
嵌入式操作系统嵌入式操作系统是专门为嵌入式系统设计的轻量级操作系统。
它具有快速启动、低资源占用和高实时性的特点。
嵌入式操作系统可以有效管理嵌入式系统的资源,提供丰富的函数库和驱动程序,简化开发工作。
嵌入式系统的分类

嵌入式系统的分类1、以硬件划分1.1嵌入式微控制器(Microcontrol lerUnit,也称MCU)单片机就属于嵌入式微控制器,单片机机心由ROM(或EPROM)、总线、总线逻辑、定时器(或计数器)、Watch Dog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等组成,它属于单片式设计,体积小、功耗低、成本小、可靠性高的特点,该类型的品种、数量都是最多的,目前嵌入式系统中,MCU在70年代就已经研制出来,但由于以上的特点,直到现在,它依然占有70%的市场份额。
1.2嵌入式微处理器(MicroProcessor Unit,又称MPU)嵌入式微处理器是根据计算机的CPU演变来的,然而与计算机处理器不同的是,它要求性能高、功耗低、体积小、成本小、重量轻、可靠性高的特点,以满足嵌入式环境下的特殊需求,如ARM系列广泛应用于手机终端,PowerPC系列广泛应用于航空系统。
1.3嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,又称EDSP)DSP的算法理论在70年代就已经出现,那时还没有专门的DSP 处理器,只能用MPU的分立元件实现,然而处理的速度无法满足DSP算法要求,1982年,首枚DSP处理器诞生,它是专门用于处理信号的处理器,以信号处理的特殊要求在系统结构处理、算法上进行专门设计的处理器,它具有很高的编译效果与执行速度的功能。
80年代中期,诞生出基于CMOS工艺的DSP处理器,它的储容量和运算速度与前代相比都有飞跃性的提高、现在随着DSP处理器的不断发展,它的集成度更高、应用范围更广。
1.4嵌入片上系统(SystemOnChip,又称SOC)嵌入片上系统追求包容性最强的集成器件,它使现了软硬件无缝结合,在处理器片上直接嵌入操作系统的代码模块,因此具有很高的综合性。
使用SOC,SOC一般是专用的芯片,它具有系统简洁、体积小、功耗小、可靠性高、生产效率高的特点。
嵌入式处理器的分类

嵌入式处理器的分类嵌入式处理器的分类全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种,流行的体系结构有30多个系列。
现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,下面yjbys店铺为大家准备了关于嵌入式处理器的分类,欢迎阅读。
1、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器的基础是通用CPU,在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应应用有关的母板功能,这样可以大幅度减少系统体积和功耗。
为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点,但是设计中需外加ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差。
嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。
2、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,MCU)嵌入式微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一片芯片中。
嵌入式微控制器一般以某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、脉冲调制输出、A/D、D/A、Flash等各种必要功能和外设。
和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减少,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。
嵌入式微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。
微控制器的片上外设资源一般比较丰富,适合于控制,故称为微控制器。
嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的`通用系列有8051、P51XA、MCS-251/96、MC68HC05/11/16、68300等。
3、嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度快。
嵌入式系统论文

嵌入式系统论文本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March广州大学嵌入式系统论文专业班级:学生姓名:学号:指导教师:嵌入式系统发展历史目前,在嵌入式系统应用领域中,但是这个概念并非新近才出现。
从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器,微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。
嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去,这些是理解嵌入式系统的基本出发点。
由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。
通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的无限提升,存储容量的无限扩大。
而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力;技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路,这条独立发展的道路就是单芯片化道路。
它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。
在中国嵌入式系统领域,比较认同的嵌入式系统概念是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处器、处围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
嵌入式系统的组成一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。
嵌入式微处理器分类

嵌入式微处理器分类:根据微处理器的字长宽度:微处理器可分为4位、8位、16位、32位、64位。
一般把16位及以下的称为嵌入式微控制器,32位以上的称为嵌入式微处理器。
根据微处理器系统集成度,可划分为两类:一般用途的微处理器,即微处理器内部仅包含单纯的中央处理单元;单芯片微控制器,即将CPU、Rom、RAM及I/O等部分集成到同一个芯片上。
根据嵌入式微处理器的用途:可分为以下几类:1、嵌入式微控制器(MCU),又称为单片机。
微控制器的片上外设资源通常比较丰富,适合于控制,因此称为微控制器。
微控制器芯片内部集成有ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出(PWM)、A/D、D/A、Flash、EEPROM等各种必要功能和外设。
微控制器的最大特点是单片化,功耗成本低,可靠性高。
常用的有8051、MCS系列、C540、MSP430系列等,目前,微控制器占嵌入式系统的约70%的市场份额。
2、嵌入式微处理器(EMPU)。
由通用计算机中的CPU发展而来,主要特点是具有32位以上的处理器,具有比较高的性能,价格也较高。
与计算机CPU不同的是,在实际嵌入式应用中,只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其它的冗余功能部分,因此其体积小、重量轻、功耗低、成本低及可靠性高。
通常嵌入式微处理器把CPU、ROM、RAM及I/O等元件做到同一个芯片上,也称为单板计算机。
目前,主要的嵌入式微处理器有ARM、MIPS、POWER PC和基于X86的386EX等。
特点:嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。
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嵌入式CPU分类马秉镇10021170杨张先河10021173薛祎凡10021174徐鑫10021176按功能分类:一、嵌入式微处理器嵌入式微处理器(Micro Processor Unit,MPU)是由通用计算机中的CPU演变而来的。
它的特征是具有32位以上的处理器,具有较高的性能,当然其价格也相应较高。
但与计算机处理器不同的是,在实际嵌入式应用中,只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。
和工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。
目前主要的嵌入式处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等。
二、嵌入式微控制器嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)的典型代表是单片机,从70年代末单片机出现到今天,虽然已经经过了20多年的历史,但这种8位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。
单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、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。
和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。
微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。
微控制器的片上外设资源一般比较丰富,适合于控制,因此称微控制器。
由于MCU低廉的价格,优良的功能,所以拥有的品种和数量最多,比较有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及MCU 8XC930/931、C540、C541,并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。
目前MCU占嵌入式系统约70%的市场份额。
近来Atmel出产的Avr单片机由于其集成了FPGA等器件,所以具有很高的性价比,势必将推动单片机获得更高的发展。
三、嵌入式DSP处理器嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP),是专门用于信号处理方面的处理器,其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计,具有很高的编译效率和指令的执行速度。
在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。
DSP的理论算法在70年代就已经出现,但是由于专门的DSP处理器还未出现,所以这种理论算法只能通过MPU等由分立元件实现。
MPU较低的处理速度无法满足DSP的算法要求,其应用领域仅仅局限于一些尖端的高科技领域。
随着大规模集成电路技术发展,1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。
其运算速度比MPU快了几十倍,在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。
至80年代中期,随着CMOS技术的进步与发展,第二代基于CMOS 工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。
到80年代后期,DSP的运算速度进一步提高,应用领域也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。
90年代后,DSP发展到了第五代产品,集成度更高,使用范围也更加广阔。
最为广泛应用的是TI的TMS320C2000/C5000系列,另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的应用范围。
四、嵌入式片上系统嵌入式片上系统(System On Chip) :SoC追求产品系统最大包容的集成器件,是目前嵌入式应用领域的热门话题之一。
SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合,直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块。
而且SOC具有极高的综合性,在一个硅片内部运用VHDL等硬件描述语言,实现一个复杂的系统。
用户不需要再像传统的系统设计一样,绘制庞大复杂的电路板,一点点的连接焊制,只需要使用精确的语言,综合时序设计直接在器件库中调用各种通用处理器的标准,然后通过仿真之后就可以直接交付芯片厂商进行生产。
由于绝大部分系统构件都是在系统内部,整个系统就特别简洁,不仅减小了系统的体积和功耗,而且提高了系统的可靠性,提高了设计生产效率。
由于SOC往往是专用的,所以大部分都不为用户所知,比较典型的SOC产品是Philips的Smart XA。
少数通用系列如Siemens的TriCore,Motorola的M-Core,某些ARM系列器件,Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。
按架构分类:一、ARM系列ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。
更早称作Acorn RISC Machine。
ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集。
一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。
ARM7:ARM7TDMI,ARM7-S,ARM720T,ARM7EJARM9:5级流水线;提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构;应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑和智能电脑。
ARM9E:DSP扩充;嵌入式ICE-RT调试逻辑;提供1.1MIPS/MH2的5级流水线和哈佛结构;紧耦合存储器(TCM)接口,可使存储器以最高的处理器速度运转,可直接连接到内核上,非常适用于必须有确定性能和快速访问时间的代码。
ARMl0:DSP扩展;嵌入式ICE-RT;全性能MMU;Cache;对于指令和数据,64位AHB接口;6级流水线;内部64位数据通路;25MIPS/MHz;在实际应用中,与同等ARM9器件相比,在同样的时钟速度下,性能提高了50%。
SecurCore:SecurCore SC100系列专为安全需要而设计,具有特定的抗窜改(resisit tampering)和反工程(reverse engineering)特性。
它还有灵活的保护单元,以确保操作系统和应用数据的安全。
二、MIPS系列MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。
MIPS的意思“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。
它最早是在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系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。
这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。
MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司,它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片。
和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比,RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点,并可以应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。
MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一,新的架构集成了所有原来MIPS指令集,并增加了许多更强大的功能。
MIPS处理器是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点。
MIPS是卖的最好的RISC CPU,可以从任何地方,如Sony,Nintendo的游戏机,Cisco的路由器和SGI超级计算机,看见MIPS产品在销售。
目前随着RISC体系结构遭到x86芯片的竞争,MIPS有可能是起初RISC CPU设计中唯一的一个在本世纪盈利的。
和英特尔相比,MIPS的授权费用比较低,也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。
MIPS的系统结构及设计理念比较先进,其指令系统经过通用处理器指令体系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V,嵌入式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展已经十分成熟。
在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能,同时简化硬件设计。
三、PowerPC系列POWER是1991年,Apple、IBM、Motorola组成的AIM联盟所发展出的微处理器架构。
PowerPC是整个AIM平台的一部分,并且是到目前为止唯一的一部分。
PowerPC 的历史可以追溯到早在1990年随RISC System/6000一起被介绍的IBM POWER架构。
该设计是从早期的RISC架构(比如IBM 801)与MIPS架构的处理器得到灵感的。
PowerPC 处理器有广泛的实现范围,包括从诸如Power4 那样的高端服务器CPU 到嵌入式CPU 市场(任天堂Gamecube 使用了PowerPC)。
PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现,因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。
除了象串行和以太网控制器那样的集成I/O,该嵌入式处理器与台式机CPU 存在非常显著的区别。
例如,4xx 系列PowerPC 处理器缺乏浮点运算,并且还使用一个受软件控制的TLB 进行内存管理,而不是象台式机芯片中那样采用反转页表。
PowerPC 处理器有32 个(32 位或64 位)GPR(通用寄存器)以及诸如PC(程序计数器,也称为IAR/指令地址寄存器或NIP/下一指令指针)、LR(链接寄存器)、CR(条件寄存器)等各种其它寄存器。
有些PowerPC CPU 还有32 个64 位FPR(浮点寄存器)。
PowerPC 体系结构是RISC(精简指令集计算)体系结构的一个示例。
因此:所有PowerPC(包括64 位实现)都使用定长的32 位指令。
PowerPC 处理模型要从内存检索数据、在寄存器中对它进行操作,然后将它存储回内存。
几乎没有指令(除了装入和存储)是直接操作内存的。