嵌入式系统的应用研究
嵌入式系统及应用研究方向

嵌入式系统及应用研究方向嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种终端设备中,通过嵌入的方式实现特定功能的计算机系统。
嵌入式系统广泛应用于家用电器、通信设备、医疗设备、交通工具等各个领域,并且随着科技的发展,嵌入式系统的研究方向也不断拓展。
以下是对嵌入式系统及应用研究方向的探讨。
一、嵌入式系统的基础研究方向:1. 硬件设计与控制:嵌入式系统的硬件设计是其基础,包括电路设计、片上系统设计、芯片设计等。
在硬件控制方面,研究人员不仅需要了解各种传感器、执行器等硬件设备的工作原理,还需考虑如何设计高效稳定的控制算法和电路设计,以实现设备的自动化控制。
2. 嵌入式操作系统与驱动开发:嵌入式系统通常需要使用专门的操作系统和驱动程序来管理和控制硬件设备。
研究方向主要包括操作系统的内核设计与实现、驱动程序的开发与优化,以及嵌入式操作系统与硬件设备的兼容性研究等。
3. 实时系统与软件可靠性:嵌入式系统中许多应用要求对系统的实时性能和可靠性有较高的要求。
研究方向主要包括实时任务调度算法的设计与优化、系统实时性能的测评与测试、软件工程与可靠性设计等。
4. 嵌入式软件开发:嵌入式软件开发是嵌入式系统的核心内容之一。
研究方向主要包括嵌入式软件架构设计、嵌入式编程语言和工具的研发、嵌入式软件测试与调试等。
5. 网络与通信技术在嵌入式系统中的应用:随着互联网的普及和物联网的兴起,嵌入式系统越来越多地与外界进行数据交互和通信。
研究方向主要包括网络协议的适配与性能优化、嵌入式系统的远程监控与管理、嵌入式系统的安全性与隐私保护等。
二、嵌入式系统的应用研究方向:1. 智能家居与物联网:智能家居是指通过嵌入式系统和物联网技术实现家庭设备的智能化管理和控制。
研究方向主要包括家庭设备的集成与互操作、智能家居系统的安全性与可靠性、以及智能家居与能源管理、健康监测等领域的结合等。
2. 智能交通与车联网:智能交通系统以及车联网是嵌入式系统的另一个重要应用领域。
基于STM32的嵌入式系统研究与应用

基于STM32的嵌入式系统研究与应用嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用领域的计算机系统,通常被嵌入到其他设备中来完成特定功能。
STM32是STMicroelectronics(ST微电子)开发的一系列基于ARM Cortex-M架构的32位微控制器。
本文将介绍基于STM32的嵌入式系统研究与应用。
首先,基于STM32的嵌入式系统研究可以涉及到硬件设计和软件开发两个方面。
对于硬件设计,首先需要根据应用需求选择适当的STM32微控制器型号。
然后进行系统的硬件设计,包括电路原理图设计、PCB布局和设计、外设接口设计等。
在硬件设计过程中,需要充分考虑系统的稳定性、可靠性和可扩展性。
此外,还可以根据具体需求添加一些特定的硬件模块,如传感器、通信模块等。
对于软件开发,首先需要熟悉STM32微控制器的开发环境和工具链,包括Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。
然后进行系统的软件设计和开发,包括裸机编程和RTOS(实时操作系统)开发。
在软件开发过程中,需要根据具体应用需求编写相应的驱动程序、应用程序和算法。
同时,可以利用STM32的丰富的开发资源,如库函数、例程和工具包等,快速开发和验证系统功能。
1.工业自动化:将STM32微控制器应用于工业控制系统中,实现工厂自动化和生产线控制。
通过采集和处理传感器数据,控制执行器完成相应的操作,如温度控制、压力控制等。
同时,可以利用通信模块实现与上位机的数据通信和远程控制。
2.智能家居:将STM32微控制器应用于智能家居系统中,实现对家居设备的智能控制。
通过采集和处理传感器数据,可以实现智能灯光控制、智能家电控制、环境监测等功能。
同时,可以利用网络通信模块实现与手机或者智能音箱的远程控制。
3.智能交通:将STM32微控制器应用于智能交通系统中,实现对交通设施的智能控制和管理。
通过采集和处理传感器数据,可以实现智能红绿灯控制、智能车道管理、智能停车系统等功能。
嵌入式系统在车辆智能驾驶中的应用研究

嵌入式系统在车辆智能驾驶中的应用研究近年来,随着汽车工业的快速发展,智能化技术在车辆上的应用也越来越普遍。
智能化领域中,嵌入式系统发挥着重要的作用。
嵌入式系统作为一种专用的计算机系统,具有体积小、功耗低、稳定性强、可靠性高等优点,在车辆智能驾驶中有着广泛的应用。
一、嵌入式系统在车辆智能驾驶中的应用嵌入式系统在车辆智能化领域的应用主要分为以下几个方面:1. 数据采集方面:车辆智能驾驶需要对车辆周围环境、路况、车辆运行等数据进行实时采集和处理。
嵌入式系统可以搭载传感器,并通过CAN总线实现数据采集,将数据实时发送给车辆控制系统,为车辆智能驾驶提供数据支持。
2. 感知处理方面:嵌入式系统可以利用计算机视觉、深度学习等技术,实现对车辆周围环境的感知和识别。
比如测距传感器可以用来测量车辆周围环境的距离,摄像头可以用来获取车辆周围的图像和视频信息。
在自动驾驶车辆中,图像处理技术可以识别前方的交通信号灯和标志,判断车辆是否需要停车或变道。
3. 控制调度方面:嵌入式系统可以实现车辆的自主控制和调度。
它可以根据车辆周围环境和行驶路线,对车辆运动状态进行预测和评估,并发出相应的指令,调整车速、方向等参数。
此外,嵌入式系统还可以利用网络通信技术,与其他车辆进行实时通信和协调,提高路况处理的效率和安全性。
4. 交互体验方面:嵌入式系统可以为驾驶员和乘客提供更好的交互和体验。
通过界面设计和人机交互技术,可以使驾驶员和乘客更加方便地操作车辆,获得更好的驾驶和乘坐体验。
例如语音识别、手势控制等技术,可以为驾驶员提供更方便和安全的驾驶交互方式。
二、嵌入式系统在车辆智能驾驶中的发展趋势随着汽车智能化的加速发展,嵌入式系统也面临着新的发展机遇和挑战。
未来,嵌入式系统在车辆智能驾驶中的应用将展现以下几个趋势:1. 嵌入式系统与人工智能的融合:随着深度学习和人工智能的发展,嵌入式系统也将更好地与人工智能技术相融合,实现车辆自主感知、决策和控制。
嵌入式系统的研究与应用

的核心 ,可分为几大类 :嵌入 式微处理器 、嵌 升级 与维护问题、开发投入能力 、产 品综合成 入 式微控 制器 、 嵌 入式 D S P 处理器 和片上系统 。 本等 多方面 因素进 行权衡 考虑。 而嵌入 式微处理器 以其操作系统 的 良好支持、 3嵌 入式行业的前景 极 强的事务管理能力和应用程序支 持等特性 ,
另一 方面,目前嵌入 式的发展 迅速 ,技术更新 快 ,对开 发者 能学 习能力要求 自然很高 ,需要 开 发者 能够 迅速学 习新的知识并将其用于实 际
项 目中 。
根据 需 求分 析 的结果 ,对处 理器 、功 能 和专用硬件平 台与一 身的专用的计算机系统 。 4结 语 模块、操作系统和开发环境进行选 型 ,制定出 简单的说就是 系统 的软件 与硬件一体化 。相对 系统的结构 图和软件流程 图,并根据 资金、人 信息 时代 数字 时代 使得 嵌人 式产 品获得 与计算机系统来说 ,嵌入 式系统的硬件平 台是 力实际情况安排研发的进度 。 了 巨大的 发展 机遇 , 也为嵌入 式市场展现 了美 专门定制的 ,其特点是功耗 低、体积小 ;软件 开发 过程 分 为硬件 和软 件 两个 部分 ,相 好的前景 ,同时也对嵌入式系统 的开 发者提 出 方面, 嵌入式系统代码量小 , 系统高度 自动化 、 互并行执行 ,硬件设计主要包括硬件 功能模 块 了新的挑战 。开发 出的产 品除 了应具有独特 的 响应速度快。特别适合于一 些要求实时性高 、 设计 、原 理 图绘 制、P C B制 板、元 器件 焊 接 创 新功能外 ,开发者还应遵循一定 的原则 ,只 多任务 、且数据运算量不 大的场合 ,如工业控 与调 试等。软件设计主要包括软件功 能设计 、 有这 样 ,才能使 嵌入式系统产品的开发事半功 制、智 能家居 、智能机器人等领域 。 编码 和调试。 嵌入 式系统在应 用上 具有专一性 , 倍 。另外 ,嵌入式系统一般都具有不 同于大型 嵌 入 式系 统基 本结 构分 为硬 件 和软件 两 软硬件协同设计是系统设计 的关键。在 针对具 软 件系统的具体要求 ,如实时 陛、可靠性 、能 部分。 体应用系统的功能 目标分析基础上 ,分解整个 耗 ( 如 电池供 电)要求等 ,因此在实现系统 时 1 . 1嵌 入 式硬 件 系统 的各 项功能指标和技术要求 ,结合系统 的 还 应根据开 发者 的经验进行特 别处理 实 时响应要 求、接 口功能定义与标准 、嵌入芯 硬 件方面 ,嵌入 式处理器是整个硬件平台 片的处理能力、编程语言 、开发环境 、产 品的
基于STM32的嵌入式系统研究与应用

基于STM32的嵌入式系统研究与应用第一章嵌入式系统简介1.1 嵌入式系统的概念和特点1.2 嵌入式系统的应用领域1.3 嵌入式系统的分类和发展趋势第二章 STM32微控制器介绍2.1 STM32的发展历程和特点2.2 STM32微控制器系列的分类和特性2.3 STM32开发平台和工具链第三章 STM32嵌入式系统设计3.1 STM32嵌入式系统设计的基本原理3.2 STM32开发环境的搭建和配置3.3 STM32外设及中断配置第四章基于STM32的嵌入式系统应用案例4.1 电子消费品类应用案例4.1.1 智能家居系统设计4.1.2 智能手环设计与应用4.2 工业自动化应用案例4.2.1 单片机在工业控制中的应用4.2.2 基于STM32的工业监控系统设计4.3 智能交通应用案例4.3.1 基于STM32的交通信号灯控制系统设计4.3.2 基于STM32的智能车辆导航系统设计第五章 STM32嵌入式系统的优化和调试技术5.1 代码和资源优化技术5.2 嵌入式系统的性能调试和测试技术5.3 嵌入式系统的功耗优化和电源管理技术第六章结论6.1 基于STM32的嵌入式系统研究的总结6.2 嵌入式系统的发展前景和挑战第一章嵌入式系统简介嵌入式系统是指通过在特定应用领域中嵌入计算机系统来完成特定任务的系统。
嵌入式系统的特点是系统实时性要求高、成本低、功耗低、体积小、资源受限等。
嵌入式系统广泛应用在电子消费品、工业自动化、智能交通等领域。
第二章 STM32微控制器介绍STM32是一系列由意法半导体(STMicroelectronics)推出的32位微控制器。
STM32微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设和丰富的社区支持等特点。
根据性能和功能需求的不同,STM32微控制器分为多个系列,包括STM32F1、STM32F4、STM32H7等。
STM32开发平台提供了一整套的开发工具和软件支持,方便开发者进行嵌入式系统的设计和开发。
嵌入式系统在机械设备中的控制与监测研究

嵌入式系统在机械设备中的控制与监测研究引言嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被嵌入在各种机械设备中,用于控制和监测设备的运行状态。
嵌入式系统的应用范围广泛,其中在机械设备中的应用尤为重要。
本文将深入探讨嵌入式系统在机械设备中的控制与监测研究,分析其应用现状、挑战及前景。
一、嵌入式系统在机械设备中的应用现状嵌入式系统在机械设备中的应用已经非常广泛。
例如,汽车、家用电器、工业机械等设备中都采用了嵌入式系统进行控制和监测。
嵌入式系统通过传感器收集设备的运行数据,实时监测设备的状态,并通过执行器进行控制。
这种实时的控制与监测能力大大提升了设备的性能和可靠性。
二、嵌入式系统在机械设备中的控制研究在机械设备中,嵌入式系统的控制功能十分关键。
通过嵌入式系统,可以实现对机械设备的自动化控制,提高设备的工作效率和安全性。
例如,通过嵌入式系统控制的自动售货机,可以自动完成货物的出售和库存管理,大大减少了人工管理成本。
同时,嵌入式系统的控制算法也是研究的重点。
机械设备的控制算法需要根据设备的特性进行优化设计,以提高设备的性能。
例如,对于一台风力发电机,通过分析其风速和负载特性,可以优化控制算法,使其在不同风速下提供最大的功率输出。
三、嵌入式系统在机械设备中的监测研究嵌入式系统在机械设备中的监测功能同样十分重要。
通过嵌入式系统,可以实时监测设备的运行状态,提前发现并解决潜在问题,避免设备故障和事故的发生。
例如,通过嵌入式系统监测的工业机械设备可以实时检测电流、温度、振动等运行参数,及时预警并维护设备,保证设备的正常运行。
在嵌入式系统的监测研究中,数据采集和分析是一个关键环节。
嵌入式系统通过传感器收集到的大量数据需要进行有效的处理和分析,以获取有用的信息。
例如,通过对传感器数据的分析和比对,可以诊断设备的故障,并提供相应的修复建议。
四、嵌入式系统在机械设备中的挑战与前景尽管嵌入式系统在机械设备中的应用有着巨大的潜力,但同时也面临一些挑战。
集成电路设计和嵌入式系统在信息科学中的应用研究

集成电路设计和嵌入式系统在信息科学中的应用研究信息科学是一个涵盖广泛的学科领域,涉及到计算机科学、电子工程、通信技术等多个方向。
在信息科学的研究与应用中,集成电路设计和嵌入式系统起到了重要的作用。
本文将探讨集成电路设计和嵌入式系统在信息科学中的应用研究。
一、集成电路设计在信息科学中的应用研究集成电路设计是指将多个电子器件、电路以及系统在一个芯片上进行集成设计的过程。
随着半导体技术的不断发展,集成电路设计已经成为现代信息科学中最为重要的研究领域之一。
1. 集成电路的发展历程集成电路的发展经历了多个阶段,从最早的小规模集成电路、中规模集成电路,到现在的大规模集成电路、超大规模集成电路和超大规模集成电路,每一次技术突破都推动了信息科学的发展。
2. 集成电路设计的技术挑战在集成电路设计中,面对不断增长的设计复杂度和技术限制,设计人员需要克服各种技术挑战。
如如何提高电路设计的可靠性、降低功耗、提高频率响应等问题,这些都是集成电路设计中需要重点研究的方向。
3. 集成电路设计在计算机科学中的应用集成电路设计在计算机科学中有着广泛的应用,其中最为重要的就是中央处理器(CPU)的设计。
在CPU的设计中,需要考虑到指令集、流水线结构、缓存等众多因素,而集成电路设计的优化与创新将直接关系到计算机性能的提升。
二、嵌入式系统在信息科学中的应用研究嵌入式系统是指将计算机科学与电子技术相结合,将计算机系统嵌入到其他设备中的一种特殊系统。
在信息科学研究中,嵌入式系统也发挥着重要的作用。
1. 嵌入式系统的特点嵌入式系统相对于通用计算机系统而言,具有体积小、功耗低、实时性要求高等特点。
这些特点使得嵌入式系统在诸如工业自动化、交通控制、医疗设备等领域得到广泛应用。
2. 嵌入式系统的设计与应用在嵌入式系统的设计与应用中,需要考虑到硬件设计、操作系统选择、通信技术等多个方面。
同时,嵌入式系统的软硬件协同设计也是一个重要的研究课题,如何提高系统的效率与可靠性是一个需要重点研究的方向。
嵌入式系统中的实时操作系统研究与应用

嵌入式系统中的实时操作系统研究与应用嵌入式系统是指被嵌入在其他设备中的电子计算系统。
这种系统通常具有小巧、低功耗、低成本等特点。
嵌入式系统被广泛运用于智能家居、智能交通、医疗器械、工业控制等领域。
嵌入式系统最重要的特点之一就是实时性。
实时性是指系统能够在预定的时间内,按照既定的要求完成任务。
因此,在嵌入式系统中,实时操作系统是非常重要的。
本文将围绕嵌入式系统中的实时操作系统进行研究探讨。
一、实时操作系统概述实时操作系统(RTOS)是嵌入式系统中最常见的操作系统类型之一。
RTOS是一种使得系统能够及时响应外部事件,按时完成任务的操作系统。
它具有高度的可预测性和可靠性。
RTOS常被运用于需要实时响应的设备中,如航空飞行控制系统、医疗监测设备、智能交通系统等。
与一般的操作系统不同,RTOS需要具备以下特点:1.响应速度快:实时操作系统需要及时响应任务,而且响应时间必须小于任务的时间限制。
2.可预测性:实时操作系统需要保证任务在规定时间内完成,因此必须具有可预测性。
3.可靠性:RTOS需要保证任务的可靠性,确保任务能够按时完成,不出错。
4.实时性:RTOS需要保证系统实时性,能够在规定时间内完成任务。
二、实时系统的分类按照实时性的要求,实时系统可以分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统:硬实时系统对任务的响应时间有极高的要求,任务必须在严格的时间限制内完成。
举例来说,发生在航空飞行控制系统中的事件必须在极短的时间内得到响应,否则将带来灾难性的后果。
软实时系统:软实时系统对任务的响应时间要求有所放宽,任务可以在更广泛的时间范围内完成。
虽然并不是所有任务都必须在规定时间内得到响应,但是任务响应的时间超出一定的范围,也会对系统造成灾难性的后果。
通常,软实时系统和硬实时系统一同出现在一个复杂的嵌入式系统中。
三、实时操作系统的调度机制实时操作系统可以采用不同的调度策略。
常见的调度策略如下:1.先进先出调度(FIFO):按照任务的到来顺序进行调度。
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嵌入式系统的应用研究
发表时间:2017-08-08T18:10:33.197Z 来源:《电力设备》2017年第10期作者:郭浩田
[导读] 摘要:随着社会的日益信息化,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。
(北京交通大学海滨学院河北黄骅 061100)
摘要:随着社会的日益信息化,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。
对于我们来说,需要的已经不再仅仅是哪种桌面计算机,任何一个人都可能拥有从小到大的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到MP3、PDA、信息家电等消费数码,大到网络通信、车载电子、工业控制、国防武器等设备。
目前,各种新型的嵌入式系统设备的应用领域和数量已经远远超过了通用计算机,如果说我们生活在一个充满嵌入式系统的世界中,是毫不夸张的。
关键词:嵌入式;设备;软件硬件
嵌入式系统(Embedded System)是当今最热门的技术之一。
1嵌入式系统简介
1.1嵌入式系统的定义和特点
嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁减,适应应用系统对功能、成本、体积、功耗和可靠性严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式实时操作系统(RTOS)以及特定的应用程序等四部分组成,是集软/硬件于一体的可独立工作的“器件”。
嵌入式系统与通用型的相比其主要特点是:
1.嵌入式系统通常是面向特定应用的。
嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中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设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
2.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。
3.为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的系统程序(包括操作系统)和应用程序是浑然一体的,这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映像文件,然后被固化在系统存储空间中[1]。
4.嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的大部分程序功能进行修改的,所以嵌入式系统的开发系统和实际运行系统并不是同一个,需要交叉编译系统和适当的调试系统;
5.高可靠性和高实时性。
即在恶劣的环境或突然断电的情况下,系统仍然能够正常工作;同时对于特殊的信号、消息、中断有极高的响应。
1.2嵌入式系统的发展和趋势
虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的,但是这个概念并非最近才出现。
它是随着微电子技术和计算机技术的发展,从而越来越来引人注目。
从20世纪70年代单片机的出现到今天各种各样的嵌入式微处理器、微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有近30年的发展历史。
作为一个越来越复杂的系统,往往都是在硬件和软件双螺旋式交替发展下逐渐趋于成熟和稳定,嵌入式系统也不例外。
嵌入式系统最初的应用是基于单片机的。
20世纪70年代单片机的出现,使得汽车、家电、工业机器、通信设备以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更多性能,更容易使用,更便宜。
这些设备已经初步具备了嵌入式的特点,但是这只是8位芯片,内部不过几万到十几万个门;执行单线程的程序,程序不过几千行;还不是“系统”。
随着深亚微米技术的不断进步,集成度大幅度提高,现在芯片工艺已经从0.5um变成90nm,将整个嵌入式系统集成在单一芯片上已成为现实,即嵌入式系统,也就是通常所说的SOC。
除了以前的微处理器内核以外,还在内部集成了必要的ROM/RAM/FLASH、系统总线、定时/计数器、串口、脉宽调制输出、A/D、D/A、I/O等各种必要功能和外设,更有的特定应用芯片还有视频编解码、以太网控制、DSP等模块。
现在主流的嵌入式芯片已经从8位的51、AVR、PIC系列拓展到32位的ARM、MIPS、POWERPC系列。
2嵌入式处理器概述
2.1嵌入式处理器的分类
嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,目前据不完全统计,全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1500多种,流行体系结构有30几个系列。
现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,越来越多的公司有自己的处理器设计部门。
嵌入式处理器的寻址空间一般从64KB到256MB,处理速度从0.1MIPS到2000MIPS,常用封装从8个引脚到292个引脚。
过去国际上公认的通用嵌入式处理器有三大类:MCU、DSP和MPU。
TI公司曾把处理器比作汽车,有个生动的比喻:MPU是轿车,追求的是经济性与速度的折中;DSP是跑车,追求的是速度;MCU是满足特殊用途的车。
现在嵌入式处理器已经发展到SOC阶段[2]。
(1)嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)
嵌入式微控制器又称单片机,从20世纪70年代就出现到今天。
嵌入式微控制器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、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设。
为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。
这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。
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包括51、AVR、PIC、MC68K等。
目前MCU占嵌入式系统约60%的市场份额。
(2)嵌入式DSP处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)
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,指令执行速度也较高。
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。
推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化,例如各种带有智能逻辑的消费类产品,生物信息识别终端,带
有加解密算法的键盘,ADSL接入、实时语音压解系统,虚拟现实显示等。
这类智能化算法一般都是运算量较大,特别是向量运算、指针线性寻址等较多,而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是TexasInstruments的TMS320系列和Motorola 的DSP56000系列。
(3)嵌入式微处理器(MicroprocessorUnit,MPU)
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。
在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。
为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度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,嵌入式处理器目前主要有PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等。
(4)嵌入式片上系统(SystemOnChip)
随着EDA的推广和VLSI设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临,这就是SystemOnChip(SOC)。
各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库,和许多其它嵌入式系统外设一样,成为VLSI设计中一种标准的器件,用标准的Verilog等语言描述,存储在器件库中。
用户只需定义出其整个应用统,仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。
这样整个嵌入式系统大部分均可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,对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。
目前常见的SOC架构包括TriCore、M-Core、ARM、Neuron等系列。
特别需要提出的是ARM系列的应用最为广阔。
参考文献:
[1] 熊江.嵌入式系统与普适计算.单片机与嵌入式系统应用.2003年第5期,36-38
[2] 陈章龙,涂时亮.嵌入式系统-Intel strongARM 结构与开发.北京:北京航空航天大学出版社,2002。