嵌入式微处理器简述【转载与百度知道】

嵌入式微处理器
开放分类： IT、嵌入式

嵌入式微控制器的典型代表是单片机(Microcontroller Unit)，这种８位(8根数据线，8位指令)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（read-only memory只读存储器）/EPROM(电可编程只读存储器erasable-programmable read-only memory )、RAM（random-access memory）、总线(bus)、总线逻辑(bus logic)、定时/计数器(counter)、看门狗(watchdog)、I/O(input/output)、串行口(serial port)、脉宽调制输出(PWM(pulse-width modulation))、A/D(analog/Digital)、D/A、Flash RAM、EEPROM(electrical)等各种必要功能和外设。

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，因此称为微控制器。

嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）

DSP处理器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，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。1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。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。

目前最为广泛应用的嵌入式DSP处理器是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。

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MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。

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

嵌入式片上系统(System On Chip)

SoC 就是System on Chip ，SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。

它结合了许多功能区块，将功能做在一个芯片上，像是ARM RISC、MIPS RISC、DSP或是其他的微处理器核心，加上通信的接口单元，像是通用串行端口（USB）、TCP/IP通信单元、GPRS通信接口、GSM通信接口、IEEE1394、蓝牙模块接口等等，这些单元以往都是依照各单元的功能做成一个个独立的处理芯片。



    嵌入式微处理器(Microprocessor Unit，MPU)由通用计算机中的CPU演变而来。与通用计算机中的CPU不同的是，在嵌入式应用中，将微处理器装牌在专门设计的电路板上，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。此外，为了瞒住嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面相对通过通用计算机中的CPU都做了各种增强。
    嵌入式微处理器目前主要有X86、Am186/88、ARM、MIPS、PowerPC68K等系列。




嵌入式微处理器

星光

嵌入式微处理器是用于在计算机之外的设备中提供添加的功能性的计算机芯片，它经常用于控制和监控领域。 你可能看不见它们，但它们无处不在，对我们的生活的影响越来越大。我们将在这里谈一谈嵌入式芯片—一种控制着从移动电话和微波炉到巨型喷气式飞机的各种设备的隐藏着的芯片。用于PC、工作站和服务器的处理器吸引着所有人的注意力，而嵌入式微处理器却推动着地球的转动。销售的芯片都到哪去了？

椐世界半导体贸易统计数据蓝皮书中的审计报告显示， 从单位销售额角度看，象Intel公司的Pentium系统、Advanced Micro Devices公司的Athlon以及IBM和Motorola公司的PowerPC等处理器的市场份额只占世界市场的6％。余下的94％，即50亿片芯片为嵌入式微处理器。

当你意识到微处理器无处不在的渗透程度时，这一令人吃惊的统计数字就更容易理解了。据估计，平均每个美国家庭拥有大约60片内嵌式处理器。

一些嵌入式处理器是由桌面市场中传下来的东西，即是对于今天的PC已经过时，但对于处理功能要求较低的任务却绰绰有余的芯片。过去驱动象TRS-80 、Apple II和Commodore 64这类早期PC的Z80和6502处理器现在仍是非常畅销的产品。 甚至最低级的4位处理器的销售量也远远超过象Pentium这类32位处理器。老式的处理器很少消亡，并且也没有淡出江湖：它们只是变为嵌入式了。

因此，嵌入式微处理器市场异乎寻常的广阔。在PC市场的任何时刻，微处理器之间性能差距只有约3比1,目前速度最快的芯片以1GHz速度运行，而最慢的最常用的芯片的速度为333MHz。与此相比，仅就32位嵌入式微处理器来说，其性能范围为500比1。如果你在4位和8位嵌入式处理器中进行比较的话，性能范围为几千比一。

尽管有几千种现成的芯片可供选择，但是许多产品的设计者需要一些与众不同的特性。因此，他们开发自己的嵌入式芯片，即所谓的专用集成电路。一位设计人员开始时需要从一家公司取得嵌入式微处理器的内核的授权，然后添加他自己应用特有的特性。对于数字照相机处理器来说，他可能为这种电荷耦合设备的芯片添加一个控制器。对于具有Internet功能的家电处理器来说，可以添加一个Ethernet接口。

这位设计者然后将他的设计交给“铸造厂”，即一家拥有“工厂”（芯片制造厂）的公司，并将部分制造量出售给其他公司。主要的制造厂有United Microelectronics公司、台湾的TSMC公司和美国的IBM Microelectronics公司。

可定制的处理器内核

对于一些设计者来说，甚至这种灵活性还不够用。他们可以找到某些公司，这些公司拥有可高度定制嵌入式微处理器内核的许可证。利用这类内核，可以开发出用于特殊目的的新机器级指令。

对于数字相机处理器而言，一条提高JPEG 图像压缩的指令具有很高的价值。 对于MP3音乐播放器来说，一条加速音频解压缩的指令具有同样的用处。然后， 定制的设计被交给“铸造厂”进行生产。

Windows、Mac OS和Linux等这类流行的PC操作系统在嵌入式市场中实际上是不存在的，尽管Windows CE运行在一些手持计算机上，并且Linux正在进军这一市场。流行的嵌入式操作系统为OS-9（与OS/2没有什么关系）、pSOS、VelOSity、QNX、VxWorks和VRTX。

这些操作系统也被称作实时操作系统，因为它们使处理器在１微秒内对关键事件做出反应。虽然有各式各样的这类操作系统可供使用，但是大约一半的嵌入式微处理器设计者自己编写操作系统。

随着这类处理器体积越变越小，价格越来越便宜，功能越来越强大，它们将进入到更多的设备和产品中。现在，它们已经存在于会唱歌的贺卡和测量行程的运动鞋中。最终，由于毫微米技术的出现，它们将变得象原子那样普通，并且几乎象原子那样小。